802最新.11调制解调技术最新.ppt
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802.11协议标准ppt详解
物理层结构
物理层管理（Physical Layer Management）：物理层管理与
MAC层管理相连，为物理层提供管理功能。
物理层汇聚子层（PLCP）：媒体访问控制（MAC）子层和物理层
汇聚（PLCP）子层通过物理层服务访问点（SAP）利用原语进行通信
。MAC发出指示后，PLCP就开始准备需要传输的媒体协议数据单元（
STA4 STA6
DS
BSS1
AP
DS
AP BSS2
DS（Distribution System）：分布式系统
ESS
BSS1
Service set identify (SSID1)
ESS
属于同一VLAN的客户端
AP1 AP2
DS
Service set identify (SSID1)
BSS2
802.11e — QoS
802.11h —动态调整 802.11i —安全增强 802.11f — 漫游和切换 802.11s — mesh
IEEE802.11的工作方式及802.11网络 基本元素
802.11定义了两种类型的设备，一种是无线站，通常 是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的， 另一个称为无线接入点（Access Point，AP），它的 作用是提供无线和有线网络之间的桥接。一个无线接 入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口 （802.3接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协议。 接入点就像是无线网络的一个无线基站，将多个无线 的接入站聚合到有线的网络上。无线的终端可以是 802.11 PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口，或者是在非 计算机终端上的嵌入式设备（例如802.11手机）。
802.11-调制解调技术
802.11调制技术
BPSK调试波形
0变1不变
1变0不变
802.11调制技术
BPSK调制星座图
QPSK调制原理
802.11调制技术
四进制码元又称为双比特码元。它的前一信息用 a 代表 ，后一信息比特称用b代表，双比特码元中两个信息比特ab 提出按照格雷码（即反射码）排列的。它与载波相位的关系 如下表示。矢量图如下。
802.11展频技术
导频和训练符号
20MHz带宽数据帧中导频与数据的分布. 16~20 uS: SIGNAL域, 用于传递后续DATA的调制和编码率.已 经物理层的其他信息.
20 uS~end: DATA域, 传输数据信息.
802.11展频技术
QAM调制原理
正 交 幅 度 调 制 (QAM, Quadrature Amplitude Modulation)是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制 方式。这两个载波通常是相位差为 90度(π/2)的正弦波 ,因此 被称作正交载波.
802.11调制技术
QAM调制实现函数
S MQAM (t ) Re[(Amc jAms ) g (t )e j 2fct ] Amc g (t ) cos(2f ct ) Ams g (t ) sin(2f ct )
以16QAM为例，这里Amc和Ams为±1,±3.
QAM调制图解
802.11调制技术
QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都 相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90°
64 QAM 调制图解
802.11调制技术
正常64QAM星座图
802.11调制技术
增益压制时64QAM星座图
802.11 调制解调技术
IEEE 802(完整版).11、802(完整版).15、802(完整版).16、802(完整版).20标准简介(完整版).ppt
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5
802.11标准
802.11标准是IEEE最初制定的一个无线局 域网标准，主要用于解决办公室局域网和 校园网中用户与用户终端的无线接入，业 务主要限于数据存取，速率最高只能达到 2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不 能满足人们的需要，因此，IEEE小组又 相继推出了802.11b和802.11a两个新标 准。
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802.11f/802.11r标准
802.11f追加了IAPP（inter-access point protocol）协 定，确保用户端在不同接入点间的漫游，让用户端能平 顺、无形地切换存取区域。 802.11f标准确定了在同一 网络内接入点的登陆，以及用户从一个接入点切换到另 一个接入点时的信息交换。（2006年2月被IEEE批准撤 销）
IEEE 802.11最早是由IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电 气和电子工程师协会 )在1997年6月正式发布， 此文档为无线网络的标准规格。
1999年，IEEE协会进一步提出IEEE802.11的扩 展规格：IEEE 802.11a和IEEE802.11b。扩展 规格的出现，让无线网络的速度倍增，也增加 了无线网络的实用性。
802．11r标准，着眼于减少漫游时认证所需的时间，这 将有助于支持语音等实时应用。使用无线电话技术的移 动用户必须能够从一个接入点迅速断开连接，并重新连 接到另一个接入点。802.11r改善了移动的客户端设备 在接入点之间运动时的切换过程。
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IEEE 802.11h/j标准
802.11h是802.11a的扩展，目的是兼容其他5G 赫兹频段的标准，如欧盟使用的HyperLAN2。 美国和欧洲在5GHz频段上的规划、应用上存在 差异，这一标准的制订目的，是为了减少对同 处于5GHz频段的雷达的干扰。
IEEE-802.11及802.15.4协议分析PPT课件
邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个BSS/IBSS时，要让它们
所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用1、6、
11这三个信道，若选用其他信道，最多只能有2个互不干扰的信道。
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9
IEEE802.11
同一空间多信道的使用增加了带宽
Blue = 11Mb/s (channel 1)
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11
IEEE802.11
BSS（基本服务集）
IBSS BSS
Ad Hoc 网（无线自组网） Infrastructured 网(基础设施网)
IBSS (Independent BSS，独立基本 有AP(Access Point, 接入点)， 服务集)，无AP，站点间直接通信）. 无线站点通信首先要经过AP 12
802.11b+，物理层补充PBCC（2.4GHz，11Mbit/s，2002）
802.11c，关于802.11网络和普通以太网之间的互通协议（2000）
802.11d，关于国际间漫游的规范（2000）
802.11e，对服务等级QoS的支持（2004）
802.11f，基站的互联性（2003）
WLAN 协议 ---- IEEE 802.11
在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线局域网结合， 不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围， 目前最热门的 WLAN 技术就是 IEEE的802.11及其相关标准。
IEEE 802.11(1997.6)， 1或2Mbps， 工作在2.4GHz频段或使用红外(IR)
IEEE802.11
IEEE802.11是最初制定的一个无线局域网标准，主 要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端 的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达 到2Mbps。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足 人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和 802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于 MAC子层和物理层，随后又推出了802.11g和802.11n标 准。
调制解调PPT课件
高的频谱利用率要求已调信号所占的带宽窄。 它 意味着已调信号频谱的主瓣要窄， 同时副瓣的幅度要 低(即辐射到相邻频道的功率要小)。 对于数字调制而 言， 频谱利用率常用单位频带(1 Hz)内能传输的比特 率(b/s)来表征。高的抗干扰和抗多径性能要求在恶劣 的信道环境下， 经过调制解调后的输出信噪比(S/N)较 大或误码率较低。
第2章 调制解调
下面以调频信号为例说明调制解调的过程及其信 号特征和性能。
设载波信号为
u(t) Uc cos(ct 0 )
(2 - 1)
式中， Uc——载波信号的振幅， ωc——载波信号的角频 率， θ0——载波信号的初始相位。
u(t) Uc cos(ct (t))
式中， φ(t)为载波的瞬时相位。
erfc (x) 2 ez2dz
x
(2 - 32)
第2章 调制解调
2.2.2 最小移频键控(MSK)调制
MSK是一种特殊形式的FSK， 其频差是满足两个 频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差， 并要求 FSK信号的相位连续。 其频差Δf=f2-f1=1/2Tb, 即调制指 数为
h f 0.5
J2(mf )sin(c 2 )t J2(mf )sin(c 2 )t
}
(2 - 9)
式中， Jk(mf)为k阶第一类贝塞尔函数：
Jk (mf
)
j0
(1) j (m f / 2)2 jk j!(k j)!
(2 - 10)
第2章 调制解调
振幅 Uc
2B＝ 2(mf＋ 1)
Uc / 2 o
dB
FM
AM同 步 检 波
o
门限
Sin Nin
dB
图 2 - 2 FM解调器的性能及门限效应
第2章 调制解调
下面以调频信号为例说明调制解调的过程及其信 号特征和性能。
设载波信号为
u(t) Uc cos(ct 0 )
(2 - 1)
式中， Uc——载波信号的振幅， ωc——载波信号的角频 率， θ0——载波信号的初始相位。
u(t) Uc cos(ct (t))
式中， φ(t)为载波的瞬时相位。
erfc (x) 2 ez2dz
x
(2 - 32)
第2章 调制解调
2.2.2 最小移频键控(MSK)调制
MSK是一种特殊形式的FSK， 其频差是满足两个 频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差， 并要求 FSK信号的相位连续。 其频差Δf=f2-f1=1/2Tb, 即调制指 数为
h f 0.5
J2(mf )sin(c 2 )t J2(mf )sin(c 2 )t
}
(2 - 9)
式中， Jk(mf)为k阶第一类贝塞尔函数：
Jk (mf
)
j0
(1) j (m f / 2)2 jk j!(k j)!
(2 - 10)
第2章 调制解调
振幅 Uc
2B＝ 2(mf＋ 1)
Uc / 2 o
dB
FM
AM同 步 检 波
o
门限
Sin Nin
dB
图 2 - 2 FM解调器的性能及门限效应
《调制与解调技术》课件
解调分类
研究不同解调技术的分类和应用领域。
二、调制技术
1
幅度调制（AM）
深入研究幅度调制的原理、特点和应用，重要性。
探索频率调制的原理、特点和在广播和
音频传输中的常见应用。
3
相位调制（PM）
了解相位调制的工作原理、特点和在通 信系统中的应用案例。
三、数字调制
数字调制分类
调制解调器分类
研究不同类型的调制解调器，如ADSL调制解调器和 光纤调制解调器。
五、总结
调制解调技术的应用
总结调制解调技术在不同领域中的广泛应用，如电信、广播、无线通信等。
未来发展趋势
展望调制解调技术的未来发展趋势，如5G通信、物联网等。
总体评价和建议
对调制解调技术进行综合评价，并提出进一步学习和研究的建议。
学习不同数字调制技 术的分类和在数字通 信中的应用。
常见调制方式
探索数字调制中常用 的调制方式，如PSK、 QAM等。
误码率理论
了解误码率理论的基 本概念和在数字通信 中的作用。
误码率测试
研究如何进行误码率 测试以评估数字调制 系统的性能。
四、调制解调器
调制解调器作用
探索调制解调器在通信系统中的作用和基本原理。
《调制与解调技术》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将学习调制与解调技术的基本概念、调制技术、数字 调制、调制解调器以及应用和未来发展趋势。
一、基本概念
调制原理
学习调制的基本原理，即将信息信号转换为适 合传输的载荷信号。
解调原理
了解解调的基本原理，即将调制后的信号转换 回原始信息信号。
调制分类
探索不同调制技术的分类和应用场景。
研究不同解调技术的分类和应用领域。
二、调制技术
1
幅度调制（AM）
深入研究幅度调制的原理、特点和应用，重要性。
探索频率调制的原理、特点和在广播和
音频传输中的常见应用。
3
相位调制（PM）
了解相位调制的工作原理、特点和在通 信系统中的应用案例。
三、数字调制
数字调制分类
调制解调器分类
研究不同类型的调制解调器，如ADSL调制解调器和 光纤调制解调器。
五、总结
调制解调技术的应用
总结调制解调技术在不同领域中的广泛应用，如电信、广播、无线通信等。
未来发展趋势
展望调制解调技术的未来发展趋势，如5G通信、物联网等。
总体评价和建议
对调制解调技术进行综合评价，并提出进一步学习和研究的建议。
学习不同数字调制技 术的分类和在数字通 信中的应用。
常见调制方式
探索数字调制中常用 的调制方式，如PSK、 QAM等。
误码率理论
了解误码率理论的基 本概念和在数字通信 中的作用。
误码率测试
研究如何进行误码率 测试以评估数字调制 系统的性能。
四、调制解调器
调制解调器作用
探索调制解调器在通信系统中的作用和基本原理。
《调制与解调技术》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将学习调制与解调技术的基本概念、调制技术、数字 调制、调制解调器以及应用和未来发展趋势。
一、基本概念
调制原理
学习调制的基本原理，即将信息信号转换为适 合传输的载荷信号。
解调原理
了解解调的基本原理，即将调制后的信号转换 回原始信息信号。
调制分类
探索不同调制技术的分类和应用场景。
802.11协议标准ppt
直接序列扩频（DSSS，Direct Sequence Spread Spectrum ）系统则将要传输的数据流通过扩展码调制 而人为地扩展带宽，即使在传输波段中存在部分噪声信 号，接收机也可以无错误地接受数据。
BIRM
使用扩频技术的好处
扩频是一种在信号的带宽进行扩展的技术。采用扩频的 好处是： 抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信干 扰导致完全无法通信。 对于非特定的目的的接收器，扩展了带宽的信号混在背 景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别真正 的信号，避免他人的截听。 提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了无 线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证了使用 同一频段的设备不互相影响。
IEEE802.11无线网络标准规定了3种物理层传输介质方 式。其中2种物理层传输介质工作方式在微波频段（根据 各国当地法规或规定不同，频段的具体定义也有所不 同），采用扩频传输技术进行数据传输，包括跳频序列 扩频传输技术（FHSS）和直接序列扩频传输技术 （DSSS）。另一种方式以光波段作为其物理层，也就 是利用红外线光波传输数据流。
IEEE802.11协议
IEEE802.11 协议标准
概述
IEEE802.11系列协议标准的发展
IEEE802.11的工作方式及802.11网络基 本元素
IEEE802.11的物理层协议
IEEE802.11的MAC层协议
无线局域网（WLAN）
IEEE802.11n
BIRM
概述
802.11是IEEE（美国电气和电子工程师协会）最初制定 的一个无线局域网标准，这也是在无线局域网领域内的 第一个国际上被认可的协议。主要用于解决办公室局域 网和校园网中，用户与用户终端的无线介入，业务主要 限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于802.11 在速率和传输距离上不能满足人们的需要。因此，IEEE 小组又相继推出了802.11a和802.11b等许多新标准。几 者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。
BIRM
使用扩频技术的好处
扩频是一种在信号的带宽进行扩展的技术。采用扩频的 好处是： 抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信干 扰导致完全无法通信。 对于非特定的目的的接收器，扩展了带宽的信号混在背 景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别真正 的信号，避免他人的截听。 提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了无 线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证了使用 同一频段的设备不互相影响。
IEEE802.11无线网络标准规定了3种物理层传输介质方 式。其中2种物理层传输介质工作方式在微波频段（根据 各国当地法规或规定不同，频段的具体定义也有所不 同），采用扩频传输技术进行数据传输，包括跳频序列 扩频传输技术（FHSS）和直接序列扩频传输技术 （DSSS）。另一种方式以光波段作为其物理层，也就 是利用红外线光波传输数据流。
IEEE802.11协议
IEEE802.11 协议标准
概述
IEEE802.11系列协议标准的发展
IEEE802.11的工作方式及802.11网络基 本元素
IEEE802.11的物理层协议
IEEE802.11的MAC层协议
无线局域网（WLAN）
IEEE802.11n
BIRM
概述
802.11是IEEE（美国电气和电子工程师协会）最初制定 的一个无线局域网标准，这也是在无线局域网领域内的 第一个国际上被认可的协议。主要用于解决办公室局域 网和校园网中，用户与用户终端的无线介入，业务主要 限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于802.11 在速率和传输距离上不能满足人们的需要。因此，IEEE 小组又相继推出了802.11a和802.11b等许多新标准。几 者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。
《调制解调》课件
《调制解调》PPT课件
本《调制解调》PPT课件将介绍调制解调的基本概念、信号传输、调制技术、 解调技术、以及调制解调技术在通信系统中的应用和发展趋势。
前言
调制解调是现代通信中关键的技术之一。本课程将着重介绍调制解调的基本 概念，以及课程的主要内容和目标。
信号传输
传输信号有两种基本类型：模拟信号和数字信号。了解噪声和失真的影响以 及信息传输中的信道对信号的影响。
调制技术
模拟调制技术
AM、FM、PM等模拟调制技术的原理和应用。
数字调制技术
了解脉冲调制、QAM、OSK、OFDM等数字调制 技术的基本原理。
解调技术
模拟解调技术
检波器、直接解调、抑制载波解调、同步解调等模拟解调技术。
数字解调技术
了解直接解调、差分解调、时钟恢复、解码和译码等数字解调技术。
应用和发展
调制解调技术在通信系统中的应用
了解调制解调技术在移动通信、宽带通信等领 域的广泛应用。
调制解调技术的发展趋势展望未来调制解ຫໍສະໝຸດ 技术的发展方向和应用前景。结语
总结本课程的重点和难点，同时展望调制解调技术在未来的应用前景和发展方向。
本《调制解调》PPT课件将介绍调制解调的基本概念、信号传输、调制技术、 解调技术、以及调制解调技术在通信系统中的应用和发展趋势。
前言
调制解调是现代通信中关键的技术之一。本课程将着重介绍调制解调的基本 概念，以及课程的主要内容和目标。
信号传输
传输信号有两种基本类型：模拟信号和数字信号。了解噪声和失真的影响以 及信息传输中的信道对信号的影响。
调制技术
模拟调制技术
AM、FM、PM等模拟调制技术的原理和应用。
数字调制技术
了解脉冲调制、QAM、OSK、OFDM等数字调制 技术的基本原理。
解调技术
模拟解调技术
检波器、直接解调、抑制载波解调、同步解调等模拟解调技术。
数字解调技术
了解直接解调、差分解调、时钟恢复、解码和译码等数字解调技术。
应用和发展
调制解调技术在通信系统中的应用
了解调制解调技术在移动通信、宽带通信等领 域的广泛应用。
调制解调技术的发展趋势展望未来调制解ຫໍສະໝຸດ 技术的发展方向和应用前景。结语
总结本课程的重点和难点，同时展望调制解调技术在未来的应用前景和发展方向。
调制和解调技术课件
率(bit/s/Hz)，即提高频谱有效性。
•调制和解调技术
•3
3.2.1四相移相键控（QPSK）调制
QPSK技术应用广泛，是一种正交相移键控。图3-5为 传 统QPSK调制器框图.
图3-5 QPSK调制•调器制和解调技术
•4
其基本工作原理如下：
比特率为fb的输入单级二进制码流通过串/并(S/P)变转 换器转换成比特率为fs= fb /2的两个比特流(同相和正交码
•调制和解调技术
•9
一个未滤波QPSK信号的功率谱密度为
S(f)4CbT s2 i2 n (f(f fcf)c T)bTb2
（式3-1）
式中为通过电阻的归一化平均信号功率， Tb 1/ fb 为比特持续时间。
•调制和解调技术
•10
假定调制器中使用了具有升余弦函数均方根特性、滚降 系数为 (最佳特性时)的频谱成形滤波器，则很容易得到 QPSK信号滤波后的频谱，如图3-8所示。图3-8中曲线(a)是 未滤波QPSK频谱，曲线(b)是带幅度均衡器的滚降系数为α 的升余弦函数的幅度响应，曲线(c)是已滤波QPSK频谱只存 在加性高斯白噪声(AWGN)，且无符号间干扰(ISI)时的幅度 响应。
•调制和解调技术
•14
同QPSK相比，包络起伏比较小(它的最大相变为1350) ， 故有较好的输出谱特性。 π/4移位QPSK的信号元素可看成 是从两个彼此相移π/4的信号星座图中交替选样出来的。 π/4移位QPSK调制器框图示于图3-9。输入比特流经串/并
(S/P)变换器转换成两个并行流(ak，bk),并行流的符号率为
图3-14 GMSK调制器
•调制和解调技术
•27
LPF的脉冲响应函数为
h(t)exp2(t2 2T2)/T 2
•调制和解调技术
•3
3.2.1四相移相键控（QPSK）调制
QPSK技术应用广泛，是一种正交相移键控。图3-5为 传 统QPSK调制器框图.
图3-5 QPSK调制•调器制和解调技术
•4
其基本工作原理如下：
比特率为fb的输入单级二进制码流通过串/并(S/P)变转 换器转换成比特率为fs= fb /2的两个比特流(同相和正交码
•调制和解调技术
•9
一个未滤波QPSK信号的功率谱密度为
S(f)4CbT s2 i2 n (f(f fcf)c T)bTb2
（式3-1）
式中为通过电阻的归一化平均信号功率， Tb 1/ fb 为比特持续时间。
•调制和解调技术
•10
假定调制器中使用了具有升余弦函数均方根特性、滚降 系数为 (最佳特性时)的频谱成形滤波器，则很容易得到 QPSK信号滤波后的频谱，如图3-8所示。图3-8中曲线(a)是 未滤波QPSK频谱，曲线(b)是带幅度均衡器的滚降系数为α 的升余弦函数的幅度响应，曲线(c)是已滤波QPSK频谱只存 在加性高斯白噪声(AWGN)，且无符号间干扰(ISI)时的幅度 响应。
•调制和解调技术
•14
同QPSK相比，包络起伏比较小(它的最大相变为1350) ， 故有较好的输出谱特性。 π/4移位QPSK的信号元素可看成 是从两个彼此相移π/4的信号星座图中交替选样出来的。 π/4移位QPSK调制器框图示于图3-9。输入比特流经串/并
(S/P)变换器转换成两个并行流(ak，bk),并行流的符号率为
图3-14 GMSK调制器
•调制和解调技术
•27
LPF的脉冲响应函数为
h(t)exp2(t2 2T2)/T 2
IEEE 802(完整版).11、802(完整版).15、802(完整版).16、802(完整版).20标准简介(完整版).ppt
802.11：无线局域网Wireless LAN
802.15：无线个域网 Wireless Personal Area Network
802.16：宽带无线接入 Broadband Wireless Access
802.17：弹性分组环 Resilient Packet Ring
802.18：无线管制 RadiE 802简介
802.1 ：高层局域网协议Higher Layer LAN Protocols
802.2 ：逻辑链路控制Logical Link Control
802.3 ：以太网Ethernet
802.4 ：令牌总线Token Bus
802.5 ：令牌环Token Ring
802.19：共存 Coexistence TAG
802.20：移动宽带无线接入 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA)
802.21：媒质无关切换 Media Independent Handoff
.,
3
IEEE 802.11系列标准简介
.,
4
802.11标准简介
蓝牙是第一个面向低速率应用的标准，但是它的市场情况不 太理想，其原因之一是受WiFi（802.11b） 的冲击，WiFi产品的 价格大幅度下降在某些应用方面抑制了蓝牙的优势。另一个原因 是蓝牙为了覆盖更多的应用和提供QoS使其偏离了原来设计简单的 目标，复杂使蓝牙变得昂贵，不再适合那些要求低功率、低成本
802.15.3也称WiMedia，旨在实现高速率。其原始版本 规定的速率高达55Mbit/s，使用基于802.11但不兼容的 物理层。后来多数厂商倾向于使用802.15.3a，它使用 超宽带（UWB）的多频段OFDM联盟（MBOA）的物理 层，速率高达480Mbit/s。
WiFi和802.11PPT
WiFi和IEEE 802.11无线局域网标准
1
IEEE 802.11体系结构和服务
IEEE——Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气电子工程师协会。总部设在美 国。
IEEE 802委员会负责起草局域网草案，并送交 美国国家标准协会（ANSI）批准和在美国国内 标准化。
与物理层规范
IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范
8
IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法
IEEE802.6-------城域网访问控制方法与物理层规
范
IEEE802.7-------宽带局域网访问控制方法与物理
层规范
IEEE802.8-------FDDI访问控制方法与物理层规范
IEEE802.9-------综合数据话音网络
9
IEEE802.10------网络安全与保密
IEEE802.11------无线局域网访问控制方法与物理层规范
IEEE802.12------100VG-AnyLAN访问控制方法与物理层规范
IEEE 802.14 协调混合光纤同轴(HFC)网络的前端和用户站点
采用正交频分复用（OFDM）的扩频技术，采用QFSK调制方 式， 可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构 接口， 支持多种业务如话音、数据和图像等， 一个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
14
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a标准是IEEE 802.11b的后 续标准，其设计初衷是取代802.11b标准， 然而，工作于2.4GHz频带是不需要执照 的，该频段属于工业、教育、医疗等专 用频段，是公开的，工作于5.15-5.825 GHz频带在有些国家需要执照。一些公司 仍没有表示对802.11a标准的支持，一些 公司更加看好混合标准――802.11g。
1
IEEE 802.11体系结构和服务
IEEE——Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气电子工程师协会。总部设在美 国。
IEEE 802委员会负责起草局域网草案，并送交 美国国家标准协会（ANSI）批准和在美国国内 标准化。
与物理层规范
IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范
8
IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法
IEEE802.6-------城域网访问控制方法与物理层规
范
IEEE802.7-------宽带局域网访问控制方法与物理
层规范
IEEE802.8-------FDDI访问控制方法与物理层规范
IEEE802.9-------综合数据话音网络
9
IEEE802.10------网络安全与保密
IEEE802.11------无线局域网访问控制方法与物理层规范
IEEE802.12------100VG-AnyLAN访问控制方法与物理层规范
IEEE 802.14 协调混合光纤同轴(HFC)网络的前端和用户站点
采用正交频分复用（OFDM）的扩频技术，采用QFSK调制方 式， 可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构 接口， 支持多种业务如话音、数据和图像等， 一个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
14
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a标准是IEEE 802.11b的后 续标准，其设计初衷是取代802.11b标准， 然而，工作于2.4GHz频带是不需要执照 的，该频段属于工业、教育、医疗等专 用频段，是公开的，工作于5.15-5.825 GHz频带在有些国家需要执照。一些公司 仍没有表示对802.11a标准的支持，一些 公司更加看好混合标准――802.11g。
研究生信息通信：802.11物理层OFDM技术简介(PPT)
统。
易于实现
基于快速傅里叶变换（FFT） 和逆快速傅里叶变换（IFFT） 的调制解调方法易于实现。
02
802.11标准与OFDM技术
802.11标准简介
01
802.11是无线局域网（WLAN）的标准，定义了无线网络的物 理层和数据链路层。
02
它支持多种传输速率，覆盖范围从几米到几百米，适用于办公
解释
通过使用FFT和IFFT，OFDM能够快 速高效地实现调制和解调，适用于高 速无线通信系统。
OFDM技术的特点
01
02
03
04
频谱利用率高
通过将数据分配到多个子载波 上，实现了频谱的高效利用。
抗多径干扰能力强
通过引入循环前缀，有效克服 了多径干扰问题。
高速数据传输
支持高速数据传输，适用于无 线局域网（WLAN）等通信系
研究生信息通信802.11物理 层OFDM技术简介
• OFDM技术概述 • 802.11标准与OFDM技术 • OFDM技术的关键技术 • OFDM技术的优势与挑战 • OFDM技术的应用实例
01
OFDM技术概述
OFDM技术的定义
定义
OFDM（正交频分复用）是一种多载 波调制技术，它将高速数据流分割成 多个低速子数据流，在多个正交子载 波上并行传输。
室、家庭和公共场所的无线连接。
802.11标准包括一系列的补充标准，如802.11a、802.11b、
03
802.11g等，分别定义了不同的频段和传输技术。
802.11标准中的OFDM技术
1
OFDM（正交频分复用）是一种多载波调制技术， 它将高速数据流分割成多个低速子数据流，在多 个正交子载波上并行传输。
易于实现
基于快速傅里叶变换（FFT） 和逆快速傅里叶变换（IFFT） 的调制解调方法易于实现。
02
802.11标准与OFDM技术
802.11标准简介
01
802.11是无线局域网（WLAN）的标准，定义了无线网络的物 理层和数据链路层。
02
它支持多种传输速率，覆盖范围从几米到几百米，适用于办公
解释
通过使用FFT和IFFT，OFDM能够快 速高效地实现调制和解调，适用于高 速无线通信系统。
OFDM技术的特点
01
02
03
04
频谱利用率高
通过将数据分配到多个子载波 上，实现了频谱的高效利用。
抗多径干扰能力强
通过引入循环前缀，有效克服 了多径干扰问题。
高速数据传输
支持高速数据传输，适用于无 线局域网（WLAN）等通信系
研究生信息通信802.11物理 层OFDM技术简介
• OFDM技术概述 • 802.11标准与OFDM技术 • OFDM技术的关键技术 • OFDM技术的优势与挑战 • OFDM技术的应用实例
01
OFDM技术概述
OFDM技术的定义
定义
OFDM（正交频分复用）是一种多载 波调制技术，它将高速数据流分割成 多个低速子数据流，在多个正交子载 波上并行传输。
室、家庭和公共场所的无线连接。
802.11标准包括一系列的补充标准，如802.11a、802.11b、
03
802.11g等，分别定义了不同的频段和传输技术。
802.11标准中的OFDM技术
1
OFDM（正交频分复用）是一种多载波调制技术， 它将高速数据流分割成多个低速子数据流，在多 个正交子载波上并行传输。
802.11 调制解调技术
802.11展频技术
导频和训练符号
20MHz带宽数据帧中导频与数据的分布.
0~8 uS: 10个相同的短时训练符, 由12个子载波组成.
率偏差
用于信号检测, 自动增益控制, 符号定时, 粗频 估算.
8~16 uS: 一个长时训练符号, 由两个3.2 uS 的OFDM 长度,
两
个0.8 uS的保护间隔组成.
若载波1发送的数据为A， 调制在SinX上， 载波2发的数据为B，调制 在Sin2X上，他们是同时发送的，基站收到的数据就是 ASinX+ BSin2X.
那么我们如何解出载波1发了什么呢? 基站会对收到的数据乘以他调 制的载波频率积分，(Asin(X) + BSin(2X))*SINX ，则由于信号是线 性的，根据1,结果中就含有B 的分量约掉了，我们就能解出A。
精品课件
常规FDM，两路信号频谱之间有间隔，互 相不干扰
802.11展频技术
为了更好的利用系统带宽，子载波的间距可以尽量靠近些。
靠得很近的FDM，实际中考虑到硬件实现，解调第一路信号时，已经很 难完全去除第二路信号的影响了两路信号互相之间可能已经产生干扰了
精品课件
802.11展频技术
当两个子载波继续靠近，靠近近到完全等同于奈奎斯特带宽时， 频带的利用率就达到了理论上的最大值。
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分复用
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速
子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收
端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以
《调制解调》PPT课件
26频移键控调制频移键控调制fskfsk基本原理基本原理27数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图振荡器1选通开关反相器基带信选通开关振荡器2频移键控调制频移键控调制fskfsk基本原理基本原理28二进制移频键控信号的时间波形频移键控调制频移键控调制fskfsk基本原理基本原理29的矩形脉冲频移键控调制频移键控调制fskfsk频谱特性频谱特性30取1和1的概率相等则st的功率谱表达式为频移键控调制频移键控调制fskfsk频谱特性频谱特性31频移键控调制频移键控调制fskfsk频谱特性频谱特性32频移键控调制频移键控调制fskfsk解调解调包络检波法
33
频移键控调制(FSK)——解调
相干解调法
输入
带通 y1(t) 滤波器
相乘器
ω1 cos(ω1t+φ1)
带通 y2(t) 滤波器
相乘器
ω2 cos(ω2t+φ 2)
低通 滤波器
x1(t)
定时脉冲 比较判决 输出
低通 滤波器
x2(t)
34
频移键控调制(FSK)——性能分析
设两个带通滤波器的输出分别为y1(t)和y2(t)。它们包括
有用信号分量和噪声分量。设噪声分量为加性窄带高斯噪 声，可分别表示为
ω1支路： n c 1 ( t) co 1 t s 1 ) ( n s 1 ( t) si1 tn 1 ) ( ω2支路：n c 2 ( t) co 2 t s 2 ) ( n s 2 ( t) si2 tn 2 ) (
24
频移键控调制(FSK)——基本原理
设 输 入 到 调 制 器 的 比 特 流 为 ｛ an ｝ , an=±1, n=∞~+∞。FSK的输出信号形式(第n个比特区间)为
cos( 1t1) s(t) cos( 2t2)
33
频移键控调制(FSK)——解调
相干解调法
输入
带通 y1(t) 滤波器
相乘器
ω1 cos(ω1t+φ1)
带通 y2(t) 滤波器
相乘器
ω2 cos(ω2t+φ 2)
低通 滤波器
x1(t)
定时脉冲 比较判决 输出
低通 滤波器
x2(t)
34
频移键控调制(FSK)——性能分析
设两个带通滤波器的输出分别为y1(t)和y2(t)。它们包括
有用信号分量和噪声分量。设噪声分量为加性窄带高斯噪 声，可分别表示为
ω1支路： n c 1 ( t) co 1 t s 1 ) ( n s 1 ( t) si1 tn 1 ) ( ω2支路：n c 2 ( t) co 2 t s 2 ) ( n s 2 ( t) si2 tn 2 ) (
24
频移键控调制(FSK)——基本原理
设 输 入 到 调 制 器 的 比 特 流 为 ｛ an ｝ , an=±1, n=∞~+∞。FSK的输出信号形式(第n个比特区间)为
cos( 1t1) s(t) cos( 2t2)
《信号调制解调》课件
•
SDR技术在公共安全领域的应用
•
SDR技术在智慧城市领域的应用
•
SDR技术在太空探索领域的应用
•
SDR技术在生物技术领域的应用
•
SDR技术在量子通信领域的应用
•
SDR技术在区块链领域的应用
•
SDR技术在虚拟现实领域的应用
•
SDR技术在人工智能领域的应用
未来通信系统对调制解调技术的挑战与机遇
5G技术的普及：高速、低延迟、大 容量的通信需求
数据传输领域的应用
卫星通信：实现远距离、高速率的数据传 输
无线通信：如Wi-Fi、蓝牙等，实现短距 离、低功耗的数据传输
光纤通信：实现高速、大容量的数据传输
移动通信：如4G、5G等，实现高速、大 容量、移动性的数据传输
互联网：实现全球范围内的数据传输和共 享
物联网：实现各种设备之间的数据传输和 共享
数字调制解调技术的进一步发展
5G技术的普及 和应用
6G技术的研究 和开发
卫星通信技术的 发展
量子通信技术的 研究和应用
软件定义无线电（SDR）技术的应用前景
•
软件定义无线电（SDR）技术概述
•
SDR技术在通信领域的应用
•
SDR技术在军事领域的应用
•
SDR技术在物联网领域的应用
•
SDR技术在自动驾驶领域的应用
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信号调制解调PPT课件大
纲
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 信号调制解调概述
信号调制技术 信号解调技术 调制解调技术的应用场景 调制解调技术的发展趋势与展望
01
添加目录项标题
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22 802.11展频技术
OFDM，多载波调制的一种，主要思想为：将经过BPASK, QPSK,16QAM或者64QAM调制的高速串行数据转换成并行的多路较低 速的子数据流。然后调制到相互正交的子载波上，并行发射出去，这些 子载波相互正交，频带可以有所重叠，不同于传统的频分复用技术。
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18 802.11展频技术
跳频传输
如果两个跳频系统需要共用相同频段，可以指定不同的跳频顺序， 如此便不会互相干扰。
调频扩频技术在802.11中基本不再使用.
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19 802.11展频技术
直接序列传输
直接序列传输是一种不同的展频技术，可以通过较宽的频段传送信 号。直接序列技术的基本运作方式，是通过精确的控制将RF 能量分散至 某个宽频频段。当无线电载波的变动被分散至较宽的频段时，接收器可 以通过相关处理（corelation process）找出变动何在。下图以比较抽 象的观点说明了直接序列的基本运作方式。
23 802.11展频技术
时域上的OFDM:
Sin(t)与sin(2t)是正交的，在下图中[0,2π]的区间内，采用最易懂的幅度调制 方式传送信号：sin(t)传送信号a，因此发送a×sin(t)，sin(2t)传送信号b ，因此发送b×sin(2t)
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20 802.11展频技术
直接序列传输
比起跳频信号，经过直接序列调制的信号比较能够抵抗干扰。相关 程序（correlation Process）让直接序列系统得以更有效率地解决窄频 干扰的问题。每个位元（bit）使用11 个缀片（chips），可以容许漏失 或损毁几个缀片而不损及数据
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5 802.11调制技术
BPSK调试波形
0变1不变 1变0不变
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6 802.11调制技术
BPSK调制星座图
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7 802.11调制技术
QPSK调制原理
四进制码元又称为双比特码元。它的前一信息用a代表 ，后一信息比特称用b代表，双比特码元中两个信息比特ab
提出按照格雷码（即反射码）排列的。它与载波相位的关系 如下表示。矢量图如下。
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4 802.11调制技术
BPSK调制原理
差分相移键控（BPSK）是利用相邻二个码元的载波信号 初始相位的相对变化来表示所传输的码元。
例如，在二进制中传输“1”码时，则与此码元所对应的 载波信号初始相位相对于前一码所对应的载波信号初始相位 有π弧度的变化;，传输“0”码时，与此码元所对应的载波信 号的初始相位相对于前一码元所对应的载波信号初始相位无 变化（“1变0不变” ）；当然反过来也是可以的。
如图所示。图中的纵轴将可用频率划分为几个频槽(frequency slot)。同样地，时间轴也被划分为一系列时槽(time slot)
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17 802.11展频技术
跳频传输
调频可以避免设备干扰某个频段(frequency band 简称 band)的 主要用户.
跳频用户对主要用户只会造成瞬间干扰，因为跳频健将能量分散至 较宽的频段。同样地，主要用户只会影响展频设备的某个频槽，就像是 瞬间的噪声一般。
21 802.11展频技术
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分
复用
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子 数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端 采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。每个 子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成 平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅 是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
802.11 调制解调技术
1
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2 802.11 调制解调技术
802.11技术基础 802.11调制技术 802.11展频技术
优选文档
3 802.11技术基础
802.11常用的标准有802.11 a, b, g, n
802.11a: 载波5GHz, 物理层 OFDM. 802.11b: 载波2.4GHz, 物理层 采用补码键控CCK/DSSS. 802.11g: 载波2.4GHz, 物理层 CCK/DSSS, OFDM. 兼容802.11b. 802.11n: 载波2.4GHz 和 5GHz, 物理层 OFDM+MIMO.
Amcg(t) cos(2fct) Amsg(t)sin(2fct)
以16QAM为例，这里Amc和Ams为±1,±3.
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11 802.11调制技术
QAM调制图解
QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都 相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90°
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64 QAM 调制图解
正 交 幅 度 调 制 (QAM, Quadrature Amplitude Modulation)是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制 方式。这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波,因此 被称作正交载波.
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10 802.11调制技术
QAM调制实现函数
SMQAM (t) Re[(Amc jAms )g(t)e j2fct ]
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15 802.11展频技术
使用展频技术的优点 1. 扩展传输频率带宽,减小设备电磁干扰(EMI). 2. 降低电磁干扰对设备接受信号的影响.
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16 802.11展频技术
跳频传输
跳频，是以一种预设的准随机样式(predeterminded, pseudorandom pattern)快速变换传输频率.
双比特码元
a
b
0
0
0
1
1
1
1
0
01
载波相位 （ j k ）
A 方式
B 方式
0o
45 o
90o
135 o
180 o
225 o
270 o
315 o
01
00
11
00 参考相位
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45
参考相位
11
10
8 802.11调制技术
QPSK调制星座图
01
00
11
10
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9 802.11调制技术
QAM调制原理
12 802.11调制技术
正常6பைடு நூலகம்QAM星座图
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13 802.11调制技术
增益压制时64QAM星座图
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14 802.11展频技术
通过技术手段,使信息在较宽的频率带宽中传输
802.11扩频常用技术有:
跳频展频(FHSS). 直接序列展频 (DSSS). 正交频分复用 (OFDM).
22 802.11展频技术
OFDM，多载波调制的一种，主要思想为：将经过BPASK, QPSK,16QAM或者64QAM调制的高速串行数据转换成并行的多路较低 速的子数据流。然后调制到相互正交的子载波上，并行发射出去，这些 子载波相互正交，频带可以有所重叠，不同于传统的频分复用技术。
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18 802.11展频技术
跳频传输
如果两个跳频系统需要共用相同频段，可以指定不同的跳频顺序， 如此便不会互相干扰。
调频扩频技术在802.11中基本不再使用.
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19 802.11展频技术
直接序列传输
直接序列传输是一种不同的展频技术，可以通过较宽的频段传送信 号。直接序列技术的基本运作方式，是通过精确的控制将RF 能量分散至 某个宽频频段。当无线电载波的变动被分散至较宽的频段时，接收器可 以通过相关处理（corelation process）找出变动何在。下图以比较抽 象的观点说明了直接序列的基本运作方式。
23 802.11展频技术
时域上的OFDM:
Sin(t)与sin(2t)是正交的，在下图中[0,2π]的区间内，采用最易懂的幅度调制 方式传送信号：sin(t)传送信号a，因此发送a×sin(t)，sin(2t)传送信号b ，因此发送b×sin(2t)
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20 802.11展频技术
直接序列传输
比起跳频信号，经过直接序列调制的信号比较能够抵抗干扰。相关 程序（correlation Process）让直接序列系统得以更有效率地解决窄频 干扰的问题。每个位元（bit）使用11 个缀片（chips），可以容许漏失 或损毁几个缀片而不损及数据
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5 802.11调制技术
BPSK调试波形
0变1不变 1变0不变
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6 802.11调制技术
BPSK调制星座图
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7 802.11调制技术
QPSK调制原理
四进制码元又称为双比特码元。它的前一信息用a代表 ，后一信息比特称用b代表，双比特码元中两个信息比特ab
提出按照格雷码（即反射码）排列的。它与载波相位的关系 如下表示。矢量图如下。
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4 802.11调制技术
BPSK调制原理
差分相移键控（BPSK）是利用相邻二个码元的载波信号 初始相位的相对变化来表示所传输的码元。
例如，在二进制中传输“1”码时，则与此码元所对应的 载波信号初始相位相对于前一码所对应的载波信号初始相位 有π弧度的变化;，传输“0”码时，与此码元所对应的载波信 号的初始相位相对于前一码元所对应的载波信号初始相位无 变化（“1变0不变” ）；当然反过来也是可以的。
如图所示。图中的纵轴将可用频率划分为几个频槽(frequency slot)。同样地，时间轴也被划分为一系列时槽(time slot)
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17 802.11展频技术
跳频传输
调频可以避免设备干扰某个频段(frequency band 简称 band)的 主要用户.
跳频用户对主要用户只会造成瞬间干扰，因为跳频健将能量分散至 较宽的频段。同样地，主要用户只会影响展频设备的某个频槽，就像是 瞬间的噪声一般。
21 802.11展频技术
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分
复用
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子 数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端 采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。每个 子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成 平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅 是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
802.11 调制解调技术
1
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2 802.11 调制解调技术
802.11技术基础 802.11调制技术 802.11展频技术
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3 802.11技术基础
802.11常用的标准有802.11 a, b, g, n
802.11a: 载波5GHz, 物理层 OFDM. 802.11b: 载波2.4GHz, 物理层 采用补码键控CCK/DSSS. 802.11g: 载波2.4GHz, 物理层 CCK/DSSS, OFDM. 兼容802.11b. 802.11n: 载波2.4GHz 和 5GHz, 物理层 OFDM+MIMO.
Amcg(t) cos(2fct) Amsg(t)sin(2fct)
以16QAM为例，这里Amc和Ams为±1,±3.
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11 802.11调制技术
QAM调制图解
QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都 相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90°
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64 QAM 调制图解
正 交 幅 度 调 制 (QAM, Quadrature Amplitude Modulation)是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制 方式。这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波,因此 被称作正交载波.
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10 802.11调制技术
QAM调制实现函数
SMQAM (t) Re[(Amc jAms )g(t)e j2fct ]
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15 802.11展频技术
使用展频技术的优点 1. 扩展传输频率带宽,减小设备电磁干扰(EMI). 2. 降低电磁干扰对设备接受信号的影响.
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16 802.11展频技术
跳频传输
跳频，是以一种预设的准随机样式(predeterminded, pseudorandom pattern)快速变换传输频率.
双比特码元
a
b
0
0
0
1
1
1
1
0
01
载波相位 （ j k ）
A 方式
B 方式
0o
45 o
90o
135 o
180 o
225 o
270 o
315 o
01
00
11
00 参考相位
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45
参考相位
11
10
8 802.11调制技术
QPSK调制星座图
01
00
11
10
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9 802.11调制技术
QAM调制原理
12 802.11调制技术
正常6பைடு நூலகம்QAM星座图
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13 802.11调制技术
增益压制时64QAM星座图
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14 802.11展频技术
通过技术手段,使信息在较宽的频率带宽中传输
802.11扩频常用技术有:
跳频展频(FHSS). 直接序列展频 (DSSS). 正交频分复用 (OFDM).