北京交通大学无线通信第十章
北京交通大学无线通信第二章
分层电解质结构
d-4定律
总透射系数
T T1T2 e j 1 1 2 e 2 j
一个直射波加一个反射波
h h PRX (d ) PTX GTX GRX TX 2RX d hTX 和hRX 分别是发收天线的高度
2
2 cos e 1 cos t
dபைடு நூலகம்d 2
d
F1 1 7 .3
d1d 2 fd
最小费涅尔区半径 F0=0.577F1 该半径（Fo）就是接收点能得到与自由空间传播相同的信号强度时所需要的最小 菲涅尔椭球区的半径 只要“最小”菲涅尔区不受阻挡，则可以认为是在自由空间传播。但是，如 果收发两天线的连线与障碍物最高点之间的垂直距离（称为传播余隙HC）小于 Fo，则需要考虑障碍物绕射场的影响。
偶极子天线
且：d >> 以及d >> La
直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算
抛物面天线
反射与透射
反射与透射
反射与透射
定义
反射：发射机发射的电磁波，照射到比载波波长大的平面物体，反 射出来的电磁波再被无线通信接收机的天线接收。 透射：空气中的电磁波照射到某一物体时，一部分能量的信号经反 射、绕射或散射后在空气中传播，另一部分能量的信号会直接穿透 该物体，在该物体的背面空气中传播。 短波通信 流星余际远距离传输 室内接收
Pb d P1 d nN (d pi d ni )
i 1
N
无线信道传播机制
散射
粗糙表面的散射
直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算
北京交大校园无线网8021x无感知认证操作手册v北京交通大学
北京交大校园无线网802.1x无感知认证配置操作手册（v2.0）北京交通大学信息中心2014年2月一、基于安卓（Andriod）的手机和平板配置（以三星9100为例，其他终端设置类似）1.首次使用设置【后续使用无需设置，只要打开WLAN，进入phone.wlan.bjtu覆盖范围，终端会自动进行认证关联，连通互联网】：步骤1：使用phone.wlan.bjtu的前提：首先要有校园网出口网关的计费账号（如无账号，学生请在自助终端上自助开户及缴费，教工请到一站式服务大厅开户及缴费）；其次，终端使用的位置要被校园无线网覆盖(目前教学区绝大多数区域及东区宿舍楼已覆盖交大无线网，其余楼陆续建设中)。
步骤2：按手机菜单键，在菜单中点击“设置”。
步骤3：出现设置列表，在列表中点击“无线和网络”。
步骤4：出现无线和网络设置列表，在列表中点击“WLAN设置”。
步骤5：出现WLAN设置窗口，打开“WLAN”开关，开始扫描SSID。
步骤6：在WLAN网络列表中扫描到phone.wlan.bjtu，确定显示为安全机制采用“802.1xEAP”。
步骤7：点击phone.wlan.bjtu,弹出设置选项。
步骤8设置完成后点击“连接”。
启动应用程序使用网络即可。
2.下线说明1)、将“无线局域网”关闭，系统会自动完成Android终端的WLAN下线。
3.注意事项1).因phone.wlan.bjtu会自动连接网络，方便使用的同时，也请关注流量使用情况，可以登陆查询。
2).部分Android手机在配置接入点的时候会要求输入密码，是因为用户曾设置过安全密码，只要先输入安全密码就可以继续进行配置操作。
如果忘记了安全密码，可以进行如下操作。
步骤1：进入系统设置。
选择“位置和安全”选项。
（有些手机可能是“隐私与安全”）步骤2：选择“清除存储”选项。
步骤3：确认删除所有凭证并重置密码。
3)．如果想修改用户名密码，或者重新做一次配置，可以长按phone.wlan.bjtu,直至出现如下界面，点击更改网络修改配置，点击忘记网络重新做配置：4).更多的关于WLAN参数的设置，要在WLAN设置页面点击菜单按钮，出现如下界面，点击高级进行高级参数设置：比如对终端休眠后WLAN的设置：休眠，如果设定屏幕关闭时休眠，那么重新点亮屏幕后，有一个wlan重连的过程。
北交大无线通信课后题答案
对于相干BPSK：Eb/N0=44dB 对于相干FSK: Eb/N0=47dB 对于相干DPSK:Eb/N0=47dB 对于非相干FSK，由公式得，可得Eb/N0=50dB
可知要达到pb=10-5，则所需的信噪比为 对于相干BPSK：Eb/N0=44dB，而N0=-167dBm/Hz，则 Eb=-167+44=-123dBm， 由此可得接收功率为 Pr=Eb* Rb=-123dBm+10log(20*106)=-123+73=-50dBm 由接收功率Pr = Pt+Gt+Gr-L，可得发射功率 Pt=-50-30-30+150=40dBm
11.8
解：发送功率20W=43dBm， 所以需要带外发射的衰落为43+50=93dBm。
对于BPSK调制（升余弦脉冲），没有带外分量，
（码率至少为R=B/(1+α)=1/(1+0.25)=741kbps） 对于MSK调制，fTB=1.35，TB=1/R=1.35*10-6，带外功率衰减
带外发射的衰落为33dB。 所以，采用BPSK更好。
Okumura计算出来。
7.5（a）
均方根时延扩展 功率在时间上的积分 平均时延
(b)
近似为
（c）两个不同的功率时延谱函数可以有相同的均方根时延扩展。
均方根时延扩展不足以描述功率时延谱函数。
问题1：不会计算均方根时延。 问题2：计算均方根时延，积分范围取值出错，应为 问题3：计算相干带宽的公式出错，部分同学用此公式计算
12.1 天线增益（指的是每个天线的增益）：Ga=30dB 路径损耗：LPL=150dB 接收机噪声系数：F=7dB 符号速率：Rs=20M symb/s 允许的误比特率（BER）：pb=10-5 1）噪声 已知290K时的热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，加上接 收机噪声系数F，得噪声功率谱密度-174+7=-167dBm/Hz。 2）解调 各种解调方式误码率为： 相干检测BPSK 相干检测FSK 差分检测BPSK 非相干检测FSK
北京交通大学通信原理课件-郭宇春1-绪论-10
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
28
例题
设有一个图像要在电话线路中实现传真传 输，大约要传输2.2510 6个像素，每个像 素由12个亮度等级，每个等级等概出现， 电话线路具有3kHz带宽和30dB信噪比。 试求在该标准电话线路上传输一张传真图 片需要的最小时间。
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
Eb 1.59(dB) n0
加性高斯白噪声信道实现可靠通信的信噪 比下界——当系统的带宽无限大时才能达 到此界限
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
27
例题
已知彩色电视图像由5105个像素组成。 设每个由64种彩色度，每种色度由16个亮 度等级。设所有彩色度和亮度等级的组合 机会均等，并统计独立，（1）试计算每 秒传送100个画面所需的信道容量；（2） 如果接收机信噪比为30dB，为了传送彩色 图像所需信道带宽为多少？
加性干扰
chap2
乘性干扰
恒参信道 随参信道
乘性干扰 加性干扰
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
20
恒参信道
幅频和相频特性不随t变化 引入均衡技术
幅度均衡 相位均衡 把恒参信道改造成为幅度平坦、相位线性的
信道
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
21
随参信道
信号的衰耗随时间变化 信号的传播时延随时间变化 主要问题：多径传播
信源
发
编
调
转
码
制
换
器
器
器
狭义 信道
收
转
解
解
换
调
码
器
器
器
信宿
调制信道 编码信道
北京交通大学无线通信第十一章
由于OFDM 信号由一系列相互独立的调制载波合成，根 据中心极限定理，OFDM 的时域信号在N 比较大时是很 接近于高斯分布的统计概率。
单载波 多载波
f0 0
f1
f2
N> 20 时，分布就很接近高斯分布了。 一般的OFDM 系统中，N 都可达几百以上。从理论上讲，OFDM 信号的峰值-平均值功率比的分布与高斯分布信号极为相似。 调制星座大小，调制星座越大， 峰值-平均值功率比就可能越大 并行载波数N
…
OFDM的原理 收发信机实现 频率选择性信道 信道估计 峰值平均功率比 载波间干扰 自适应调制和容量 多址 多载波码分多址 采用频域均衡的单载波调制
低复杂度收发机
d (0)
d (1)
f0
f0
(1) d (1) d
f1
f1
S (t )
f N 1
f N 1
( N 1) d
d ( N 1)
s
d (k )e j 2 kn / N
k 0
N 1
(n 1, 2,...., N )
奈奎斯特抽样
d (k ) D(n)e
n 0
N 1
j 2 nk / N
(k 1, 2,...., N )
OFDM的原理 收发信机实现 频率选择性信道 信道估计 峰值平均功率比 载波间干扰 自适应调制和容量 多址 多载波码分多址 采用频域均衡的单载波调制
衰落的频率选择性（frequency selectivity）
频率选择（frequency selective） 非频率选择（non-frequency selective or flat）
北京交通大学无线通信第九章
p为u与c互相关矢量
ruc (0) r (1) uc p E u* i ci ruc (1 M )
T R E u* i ui
n K
eu
2
K
n i n
ˆi i ci c
MSE E{ i } E c(n)
GSM的信道估计
GSM的信道估计
时隙组成
各种突发脉冲
训练序列 全0码 扩展训练序列 加密比特 加密比特 尾比特 尾比特 尾比特
8.25 8.25 8.25 68.25 8.25
正常突发脉冲
正 常 突 发（NB） 尾比特 加密比特 频 率 突 发（FB） 尾比特 同 步 突 发（SB） 尾比特 加密比特 接 入 突 发（AB）
1960年由B.Widrow和Hoff提出 使均衡器的期望输出值与实际输出值之间均方误差(MSE)最小化 采用LMS算法的均衡器比迫零均衡器更稳定
R
下面以横式均衡器为例讨论LMS算法
n2 LE MSE N 0
Ts 2
/ Ts
1 (e jTs ) N0
/ Ts
在不考虑噪声影响的情况下，有
若传输信道是频率选择性的，那么均衡器将增强频率衰落大的频 谱部分，而削弱频率衰落小的部分，以使收到信号频谱的各部分 衰落趋于平坦，相位趋于线性 若传输信道是时延色散的,那么均衡器通过调整滤波器系数削弱采 样时刻符号间的干扰
符号间干扰和噪声使被传输的信号产生变形，从而在接 收时发生误码，特别是在高速无线移动数据通信中，符 号间干扰是降低误码率的主要障碍 均衡技术是对付符号间干扰的有效手段
基于蓝牙HCI实现单片机与PC间无线通信
．．．ｒｏｌｅ， ｆｌａｇｅ．．．
ｕ８ ｓｔａｔｅ ｕ１６ ｃ＿ｈａｎｄｌｅ ｕ８ ｒｅｍｏｔｅ＿ｂｄ＿ａｄｄｒ［６］
图 ４ 核心数据结构图
建链请求， 如果接受请求， 则继续等待建链成功， 获 得一个连接句柄， 从而进行数据交换， 若本地蓝牙作 主设备， 则通过一系列主动查询， 建链， 发送数据， 断 链等操作。处理数据就是将数据显示在与单片机相 连的 ＬＣＤ 上等一系列后续操作。
３．１ 单片机端 单片机端采用 Ｃ８０５１Ｆ１２０ 通过 ＵＡＲＴ 连接爱立
信蓝牙模块 ＲＯＫ １０１ ００８。 Ｃ８０５１Ｆ１２０ 是 Ｃｙｇｎａｌ 公 司 的 一 种 与 ８０５１ 兼 容
的高速 ＳＯＣ 单片机， 扩充了许多数字和模拟外围电 路， 具有 ８Ｋ 的 ＲＡＭ 以及 １２８Ｋ 的 ＦＬＡＳＨ， 可以提供 足够的存储空间来存储程序和处理数据。
系统初始化
蓝牙初始化
ＮＯ 是否作主设备
ＹＥＳ 查询 ＮＯ 附近是否有蓝牙设备
ＹＥＳ
ＮＯ 是否有连接请求
ＹＥＳ
请求连接 ＮＯ
连接请求是否通过 ＹＥＳ
创建 ＡＣＬ 连接
ＮＯ 连接建立是否成功 ＹＥＳ
接受连接
ＮＯ 连接建立是否成功
ＹＥＳ
图 ３ 单片机端程序流程图
中国新通信（ 技术版） ２００８．５
是否有断链请求 ＹＥＳ
爱立信的蓝牙模块 ＲＯＫ １０１ ００８ 集成了射频单 元和基带控制器， 提供了多种 ＨＣＩ（主机控制器接口） 传输层接口， 在此使用 ＵＡＲＴ 传输层接口。
此外， 为配合实验， 单片机外接了 ８ 个按键和一 个液晶， 不是本文重点， 不再赘述。 ３．２ ＰＣ 端
北京交通大学无线通信测试题及答案(绝对珍贵,老师不让拷贝)
-2.4
-2.3
-2.2
-2.1
0.0047 0.0062 0.0082 0.0107 0.0139 0.0179
2. 已知（7，4）循环汉明码的生成多项式为g(X)= X3+ X2+1。 (1) 写出系统码形式的生成矩阵； (2) 写出该码的校验矩阵； (3) 假设接收码字为R=[1010011]，求其伴随式；
1. 某900MHz蜂窝系统中同时存在对数正态阴影衰落和瑞利衰落， 阴影衰落的标准差为6dB，调制方式为DPSK，运营商可以容忍 0.01的中断率。非中断时，语音业务对平均误比特率的要求是103，假设噪声的功率谱密度为N0/2，N0=10-16mW/Hz，信号的带 宽为30kHz。路径损耗采用自由空间传播模型，发送和接收均采 用全向天线（增益为0），不考虑馈线损耗，移动终端的最大发 射功率为100mW，求：
σ)=0.01 (P瑞- Pr)/σ=Φ-1(0.01)=2.4，得衰落余量为M=2.4*σ=14.4 接收功率Pr=-91.2+14.4=-76.8dBm
（3） 自由空间路径损耗 L=32.45+20log10(d)+20log10(f)=Pt-Pr=20-(-76.8)=96.8dB 可得 d=1.83km
3. 某移动通信系统的工作频率为900MHz，符号速率为 270.833kbps，移动台的移动速率为80km/h，求均衡器一次训练 后能够传输的最大符号数。
4. 考虑N支路的分集合并系统，每个支路是SNR=10dB的AWGN信 道。假设采用M=4的MQAM调制，误码率近似为Pb＝0.2e-1.5γ/(M1)，其中γ是接收信噪比。
(1) 求N=1时的Pb。 (2) MRC下，求使Pb<10-6的N。
北京交通大学无线通信技术课后习题答案PPT课件市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件
因而d<dR,所以Friis定律不适用。
（b）
第10页
习题4.3
带入给定值得
（c）圆形抛物天线最大尺寸La=2r
2
dR
2L2a
2
2r
8r 2
G par
Ae Aiso
0.55 A
2 / 4
4 2
0.55r 2
2.2
r
2
dR
40 11 2 Gpar
第11页
习题4.8
• 假如我们有一天线增益为6dB基站和一天线增益为2dB移 动台，高度分别为10m和1.5m，工作于能够被认为是理想 传导地面环境。两天线长度分别为0.5m和15cm。基站发 送最大功率是40W而移动台功率为0.1W。二者链路（双 工）中心频率均为900MHz，尽管在实际中它们经过一个 小双工距离（频率差）分开。
习题5.11
• （ 因 尺 分 Y）a为 度 布）。有衰。（则用落则C（信，（/CI号即C）//I和当|I））d干取B|是|d扰小dB有B标信尺是用准号度这信差均平两号为受均个和：到时对干独，数扰立均正信是σ态F号=σ衰9Fd=d落B9B形d叠对B式加数对功（正数率Z态正=差大态X，-
第22页
习题3.2
• 带宽为100kHz系统热噪声功率：（Pn=N0B，B是接收机 带宽（单位为Hz），N0=-174dBm/Hz）
（-174dBm/Hz）+（50dBHz）=-124dBm 由图3.1（见书本P29）知，在载波频率为50MHz处郊区人为
噪声大约为31dB，因而噪声功率成为-93dBm。 接收机接收到信号功率：
• （b）系统使用900MHz频带时能够工作于200km/h
第33页
习题5.4
北交无线通信课程设计
北交无线通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握无线通信的基本概念、原理和技术，理解无线通信系统的组成和运作方式。
2. 使学生了解我国在无线通信领域的发展现状和趋势，认识无线通信在现代通信技术中的重要性。
3. 帮助学生掌握无线通信中的关键参数，如信号传输速率、误码率、频段等，并能够运用相关知识分析实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际无线通信问题的能力。
2. 提高学生的实验操作能力，能够独立完成无线通信相关实验，如搭建简单的无线通信系统。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成课程项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对无线通信技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的国家认同感，认识到我国在无线通信领域取得的成就，树立民族自豪感。
3. 培养学生关注社会发展、关注通信技术进步的责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在让学生全面了解无线通信技术的基本知识和应用。
学生特点：学生已具备一定的电子技术和通信原理基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际应用能力。
在教学过程中，注重引导学生主动参与，培养其独立思考和解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使其在学习专业知识的同时，形成良好的综合素质。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 无线通信概述：介绍无线通信的定义、发展历程、应用领域，使学生了解无线通信的基本概念及其在现代通信技术中的地位。
教学内容涉及教材第一章：无线通信概述。
2. 无线通信原理：讲解电磁波传播原理、无线信号调制解调技术、信道编码与解码等，使学生掌握无线通信的基本原理。
教学内容涉及教材第二章：无线通信原理。
3. 无线通信系统：分析无线通信系统的组成、结构、工作流程，以及各类无线通信标准和技术，如GSM、CDMA、WLAN、4G/5G等。
北京交通大学无线通信第四章
F
P ( , )d
S
S ( , )
PS ( , )
P ( , )d
S
不确定性关系式
1 Bcoh 2 S
Ft
Ft
t 0
h(t , )
Ph ( )
S
对于抽头延迟线有：
Ph (t , )
F
t 0
F
m 3dB
M
当相干带宽可以与信号带宽相比或是 小于信号带宽时,这个信道就是频率选 择性的 当信道自相关系数减小到0.7时的频率 延迟，可表示：
信道的自相关函数（二阶统计）：
冲激响应依赖于2个变量，可分别进行傅立叶变换
可能的等效系统描述有4个
冲激响应（impulse response） 随时间变化的传输函数（time-variant transfer function）
h(t , )
F
时间(t)-频率(f)域
F
依赖4个变量 意义:如上下行频率不同,时间不同,可否由下行估计上行
内容
宽带和方向性信道的特性
无线通信基础
无线通信基础 学科组
无线通信概论 无线信道传播机制 无线信道的统计描述 宽带和方向性信道的特性 信道模型 无线信道容量 数字调制解调 信道编码 分集 均衡 扩展频谱通系统 正交频分复用 多天线系统
概述 时延色散的成因 无线信道的系统理论描述 广义平稳非相关散射（WSSUS） 精简参数 超宽带信道 方向性描述
B( , f )
B ( , f ) S ( , ) exp( j 2 )d
无线通信基础_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
无线通信基础_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.以下属于方向性信道模型的是参考答案:WINNER模型2.QPSK调制在AWGN信道下采用相干解调，误比特率为10的负五次方，需要的信噪比为参考答案:9.6dB3.一般而言，信道中较多的多径分量会导致MIMO容量的下降。
参考答案:错误4.一般而言，信道的遍历容量小于中断容量。
参考答案:错误5.衰落信道的容量是一个确定的值。
参考答案:错误6.当信道矩阵满秩，且各特征值的模相等时，注水容量取得最大。
参考答案:正确7.MIMO能在不增加频率资源和发射功率情况下，极大地提高传输速率和可靠性。
参考答案:正确8.大规模MIMO技术采用超过100根天线，是4G核心技术之一。
参考答案:错误9.正交-空时分组码码字间具有正交性。
参考答案:正确10.H-BLAST可以获得分集增益。
参考答案:错误11.空分复用的目的是提高传输可靠性。
参考答案:错误12.波束赋形技术仅在链路一端（一般在基站侧）采用多天线。
参考答案:正确13.注水容量小于功率平均分配时的容量。
参考答案:错误14.以下有关信道容量的论述，正确的是参考答案:发射天线和接收天线越多，信道容量越大_视距分量越弱，信道容量越大_散射体越丰富，信道容量越大15.以下属于波束赋形（beamforming，也称波速成形）技术的优点的包括参考答案:增大覆盖范围（相当于定向天线）_改善链路质量（减少了干扰）_增大容量（空分多址）16.卷积码通过删余的方式调整码率。
参考答案:正确17.空分复用是将一个高速数据流分为几个低速数据流，分别在不同的天线进行编码调制，然后发送。
参考答案:正确18.宏分集的作用是抗信道大尺度衰落。
参考答案:正确19.OFDM信号具有较低的峰均功率比。
参考答案:错误20.OFDM的带外辐射小。
参考答案:正确21.OFDM的子载波时域相互正交，在频域上相互不重叠。
参考答案:错误22.OFDM的数字实现方案中，在发射机进行逆离散傅里叶变换（IDFT），在接收机进行傅里叶变换（DFT）。
北京交通大学无线通信第十二章
将数据流分离成Nt个并行数据流，每个 数据流单独进行编码，编码后的数据流 再从不同的天线发射出去
缺点 优点
正交-空时分组码 空时网格码
接收机
速率变化比较灵活，速率随发送天线数线性增加 水平BLAST (H-BLAST)，最早叫垂直BLAST (V-BLAST), 对角BLAST(D-BLAST)
H H
HR ss H H C log 2 det I Nr Nt
接收端平均信噪比 P / det 代表行列式 INr 代表M维单位矩阵 HH 表示H的共扼转置 R ss 发射数据的相关矩阵
R
R H s
H
R H n
R H r
2
是有RH个非零值 k
接收机
Alamouti空时分组码
在接收端每个天线的接收信号为2路发送信号与噪声的线性叠加。 符号周期1接收 r1 h1c1 h2 c2 n1
符号周期2接收 r2 h1c2 h2 c1 n2
是发射天线数n=2 发送速率R=1的复正交码 分集增益＝2m(m为接收天线数)
r 1 h1 r = 1 2 h2 r2
h2 c1 n Hc + n h1 c2
当发射天线数>2时，复信号的空时分组码(STBC)不能 同时满足以下条件：
译码方法：
H的列是正交的
解相关检测
= HT r HT Hc + n I HT n I n r
上行链路下行链路
多天线系统和空时编码
北交大无线通信实验3-信道均衡
《无线通信基础》课程研究性学习手册实验三信道均衡姓名：学号：同组成员：指导教师：***时间：2015年6月一、实验任务：在本实验中，你需要在Labview 平台上利用线性最小二乘算法，实现线性均衡器的设计，以领会信道均衡器的基本思想。
此外，通过比较不同接收机误码率性能，你将感受到均衡技术对于抗多径信道的重要意义。
二、理论分析：经过多径传播到达接收机的信号，一般表示为()()()e z t h x t d ττττ=-⎰ （1）其中， ()e h τ为基带的频率选择性信道。
则调制解调器间的等价基带信道为()()*()*()e tx rx h t g t g t τ=，其中，()tx g t ()rx g t 为匹配滤波器组。
ℎ[n]为数字基带等价信道即[]()h n h nT =，其中T 为符号周期，则[][][][][0][][][][] 0,1,...mm y n h m s n m v n h s n h m s n m v n m L ≠=-+=+-+=∑∑(2)其中，0[][]m s n m h m ≠-∑表示符号间干扰;当()h t 为奈奎斯特脉冲时该项为0,即解调器输入信号无符号间干扰。
均衡器()f t 满足()*()()e d h t f t t t δ=-，即均衡器可补偿信道的影响，使得()()*()*()*()e tx rx h t g t g t f t τ=保持奈奎斯特滤波器特征，消除了符号间干扰,如下图1所示。
均衡器参数是由具体信道参数决定的，一般可采用直接估计均衡器参数，和根据估计的信道参数间接估计均衡器参数两种方式完成均衡器的设计。
在本实验中，均衡器间接估计算法已经给出，直接估计算法需要自己完成。
图 1 信道均衡2.1 最小线性二乘本实验所需完成的信道估计和信道均衡都是基于最小二乘法的，下面简单介绍一下该方法的原理。
A 是N M ⨯的列满秩矩阵(N M >),b 是1N ⨯维的矢量，x 是1N ⨯未知的矢量。
射频技术与应用短距离无线通信射频技术
主要使用扩频技术，又分为“跳频技术”及“直接序 列”两种方式。这两种技术源于第二次世界大战的军 事通信，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能 保持通信信号的稳定性及保密性。扩频所产生的跳动 讯号对于一个非特定接受器而言，只算是脉冲噪声， 因此整体上是一种较安全的通讯技术。
WLAN概况
WLAN覆盖范围
WLAN基础结构
无线AP
北京交通大学
Beijing Jiaotong University
802.11a/b/g接入点往往都 有一对不同的天线。更新 的802.11n草案的产品往 往有4个或者更多的天线 。但是，这些AP并不选择 一个最好天线，而是同时 通过所有的天线传输数据 流。然后，接收者可以重 新合并这些流来提高 WLAN的总带宽。
北京交通大学
Beijing Jiaotong University
射频技术与应用 短距离无线通信 射频技术
短距离无线通信射频技术
北京交通大学
Beijing Jiaotong University
内容提要
WLAN概况 WLAN基础结构 蓝牙技术
短距离无线通信射频技术
北京交通大学
Beijing Jiaotong University
内容提要
WLAN概况 WLAN基础结构 蓝牙技术
WLAN概况
WLAN频率与标准
北京交通大学
Beijing Jiaotong University
WLAN概况
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WLAN主要工作在ISM(Industrial Scientific Medical) 频段(2.4-2.4835GHz)，该频段主要对工业、科学、医 学开放（802.11a工作在5G）。该频段由美国联邦通 讯委员会(FCC)所定义，属于Free License。
最新北京交通大学计算机网络与通信技术a及答案
北京交通大学2011年计算机网络与通信技术A及答案精品好资料-如有侵权请联系网站删除北京交通大学 2011-2012学年 第一学期考试试题课程名称：计算机网络与通信技术A 班级：电气09-10 出题人：网络课程组注意：请将所有试题都答在答题纸上。
一、选择题（每题2分，共30分）1. 在计算机原理体系结构中，运输层的功能是 。
A 两个主机之间的通信B 两个主机进程之间的通信C 两个相邻结点之间传送数据D 透明传送比特流2. xDSL 宽带接入技术是用数字技术对现有的 进行改造。
A 模拟电话用户线B 有线电视网C 光纤网络D 以上都不是3. 时分复用所有用户是在 占用 。
A 不同的时间 同样的频带宽度B 相同的时间 不同的频带宽度C 不同的时间 不同的频带宽度D 相同的时间 同样的频带宽度4. 某信道的最高码元速率为2000码元/秒，如果采用16元调制则可以获得最高的数据率为 。
A 18000bpsB 16000bpsC 8000bpsD 6000bps 5．数据链路层解决的基本问题不包括 。
A ．封装成帧B ．透明传输C ．差错校验D ．路由选择 6．在数据链路层扩展以太网使用网桥，用网桥可连接 。
A 不同物理层的以太网 B 不同 MAC 子层的以太网 C 不同速率的以太网 D 以上都可以7．在计算机网络中收发电子邮件时，一定不涉及的应用层协议为 。
A SNMP B SMTP C HTTP D POP3学院 班级 学号 姓名8．网络中路由器D的路由表中已存有路由信息的目的网络、跳数、下一跳路由器分别为N2、2、X，新收到从X发来的路由信息中目的网络、跳数、下一跳路由器分别为N2、5、Y，则路由表D中更新后关于N2的路由信息为。
A N2、2、XB N2、5、XC N2、6、XD N2、5、Y9．在具有保密性的数字签名中，甲在发送端用私钥SK甲做数字签名，乙在接收端用核实签名。
A 甲的私钥SK甲B 乙的公钥PK乙C 乙的私钥SK乙D 甲的公钥PK甲10. 以下不采用TCP传输的应用层协议有。
09lec04101
技术应用（接入/传输）
无线通信 技术
移动通信（与无线通信的关系？）
通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止) 的相互信息传输和交换 移动通信解决因为人的移动产生的动中通信问题
基地站
移动终端
移动
网络
漫游
- 10 -
内容架构
无线通信 技术
基地站
移动终端
网络
- 11 -
只要电波能够覆盖到
-3-
无线的特殊性
无线通信 技术
频率资源有限，一般需要统一规划 电波传播环境复杂 环境干扰 开放式空间传播，容易受到窃听
-4-
发展概况
无线通信 技术
第一个移动无线电话（1924 ）
Courtesy of Rich Howard
-5-
发展概况
无线通信 技术
张欣
北京邮电大学信息与通信工程学院 zhangxin@
第十章 无线通信技术
无线通信 技术
10.1 概述
无线的优势 无线的特殊性 发展概况 技术应用 内容架构
-2-
无线的优势
无线通信 技术
无线电波具有覆盖特性 也可以具有定向特性 可以利用无线组成区域覆盖的网络，也可以组 成链式的传输通道 终端可以移动，可以实现随时、随地的通信
现在？
转载网络图片
-6-
发展概况
无线通信 技术
现在？将来？
From IEEE CommMag Sep’2010
转载网络图片
-7-
发展概况
无线通信
技术应用（接入/传输）
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跳频图案
跳频图案的自相关性及不同系统的跳频图案之间的互相关性应达到相 应的性能标准。 另外，跳频图案还应具有良好的随机性，足够大的线性复杂度，长周 期和较多的码组，从而减小系统各用户间的信号干扰和频点碰撞概率， 提高系统的抗截获和抗破译能力。
慢跳频快跳频
若定义跳频周期为Th ，调制信号周期为Ts 若Th是Ts的倍数，即Th>>Ts ， 在每一跳中有多个符号， 一般采用连续相位调制方式，称为慢跳频（SFH）； 若Th是Ts的约数，即Th<<Ts ，一个符号占用多个跳频周 期，一般采用非相干频移键控调制方式，称为快跳频 （FFH）。
跳频扩频: 主要特点
具有较强的抗干扰能力。
① 跳频系统根据跳频图案，采用躲避干扰的方法来抗干扰，由于 跳频图案具有伪随机性，其周期可长达数十年甚至更长，同时跳 变的频率可达成千上万个。 ② 只有在每次跳变时隙内，干扰信号频率与跳频信号所在频率相 同，且干扰信号能量大于接收机比特判决门限时，才能形成干扰。 除非能够破译跳频图案，否则仅在某一频率或某几个频率上施放 长时间的干扰是无济于事的。
P(f) f
信号合并
干扰+宽带信号
P(f)
扩频码
f
直接序列扩频的性能
直扩信号的抗截获性
① 截获敌方信号的目的在于：发现敌方信号的存在；确定敌方信 号的频率；确定敌方发射机的方向。 ② 理论分析表明，信号的检测概率与信号能量与噪声功率谱密度 之比成正比，与信号的频带宽度成反比。 ③ 直扩信号正好具有这两方面的优势，它的功率谱密度很低，单 位时间内的能量就很小，同时它的频带很宽。因此，它具有很强 的抗截获性。 ④ 如果满足直扩信号在接收机输入端的功率低于或与外来噪声及 接收机本身的热噪声功率相比拟的条件，则一般接收机发现不了 直扩信号的存在。 ⑤ 另外，由于直扩信号的宽频带特性，截获时需要在很宽的频率 范围进行搜索和监测，也是困难之一。
期望信号
处理增益
1 -1 1 -1 1 -1 8 积分值大
扩频码 解扩后的数据
积分后的数据 -8
其他用户信号
其他扩频信号
解扩后的其他信号
1 -1 8 -8
积分后的其他信号
其他用户解扩后是噪声
直接序列扩频的性能
直扩系统的抗干扰性：
① 直扩系统最重要的应用就是在军事通信中作为一种具有很强抗 干扰性的通信手段。 ② 在实际中我们遇到的干扰主要有下面几种：
FDMA FHMA
Tim e
cy en u q Fre
Tim e
y nc e u eq r F
海蒂·拉玛（Hedy Lamarr）
1914年9月9日生于维也纳一个犹太银行家家庭。 1942年8月，这项发明被授予美国专利 “2，292，387” 灵感来自自动钢琴。
跳频系统的组成
跳频系统的组成
宽带噪声干扰； 部分频带噪声干扰； 单音及多音载频干扰； 脉冲干扰等。
扩频抗宽带干扰
P(t)
扩频码
t
P(t)
窄带信号
宽带信号
t
宽带干扰
P(t)
t
信号与干扰
P(t) t
信号合并
干扰+宽带信号
P(t)
扩频码
t
扩频抗窄带干扰
P(f)
扩频码
f
P(f) P(f) f
窄带信号
宽带信号
f
干扰
信号与干扰
当频率为fi 的第二径到达时，接收机已跳到一个新频率上fj fi上，解调信号既 无平衰落也无频率选择性衰落。 对于Th<<Ts FFH系统， < Th<<Ts，所有多径分量在一个码元内到达，信 号经历平衰落。 当对于Th>>Ts SFH系统， 所有多径分量到达接收机时，信号频率没变，若 此时B<1/ ，信号经历平衰落;若此时B>1/信号经历频率选择性衰落。
扩展频谱系统
1. 跳频多址 2. 码分多址 3. 蜂窝码分多址系统
跳频
跳频(Frequency Hopping)用简略的术语表达就是“多频、选码、 频移键控”，即用伪随机码序列构成跳频指令来控制频率பைடு நூலகம்成器，并 在多个频率中进行选择的频移键控(FSK: Frequency Shift Keying)或其它调制方式。 自上世纪70年代末第一部跳频电台问世至今，跳频通信的发展势头 锐不可当，在军用通信领域的应用已相当成熟，并又拓宽到民用领 域。
跳频图案
跳频系统的频率随时间变化的规律称为跳频图案。为了直观地显示跳 频系统的跳频规律，可以用图形的方式将跳频图案显示出来。
在上图中，跳频数为8，频率跳变的次序为f3、f1、f5、f7、f4、f8、 f2、f6。在实际中，跳频图案是由伪随机码序列发生器控制产生的， 系统用户可根据实时参数及密钥推算得到当前的跳频图案。
良好的系统兼容性。
解决了远近效应。
跳频多址
同步跳频
跳频多址(MultipleAccess)
异步跳频
跳频多址
GSM跳频
GSM标准模式：4基站3扇区
GSM标准模式：3基站3扇区+跳频
每帧一跳，217次/秒
频率分集 分散干扰
扩展频谱系统
1. 2. 3.
跳频多址 码分多址 蜂窝码分多址系统
直接序列扩频的性能
直扩系统的抗多径干扰性能：
① 多径信道就是发射机和接收机之间电波传播的路径不止一条。 例如由于大气层的反射和折射，以及由于建筑物等对电波的反射 都是形成多径信道的原因； ② 不同的传播路径使电波在幅度上衰减不同，到达时间的延迟也 不同。 ③ 直扩系统能够同步锁定在最强的直达路径的电波上。其它有延 迟到达的电波（>Tc），由于相关解扩的作用，只起到噪声干扰 的作用。 ④ 这就是利用PN码的自相关特性，只要延迟超过半个PN码时片， 其相关值就很小，可作为噪声来对待。 ⑤ 另外，如果采用不同时延的匹配滤波器，把多径信号分离出来， 类似梳状滤波器(RAKE)的作用那样，还可以变害为利，将这些多 径信号在相位上对齐相加，起到增加接收信号能量的作用。 ⑥ 因此，直扩系统是一种有效的抗多径干扰的通信系统。
RAKE接收原理
如果采用不同时延的匹配滤波器，把多径信号分离出来，类似梳状滤 波器(RAKE)的作用那样，还可以变害为利，将这些多径信号在相位 上对齐相加，起到增加接收信号能量的作用。
单径接收电 路 接收 机 单径接收电 路 单径接收电 路 搜索器 计算信号强 度与时延 合 并 合并 后的 信号
无线通信基础
无线通信基础 学科组
内容
第1章 无线通信概论 （1，2） 第2章 无线信道传播机制 （3，4） 第3章 无线信道的统计描述（5） 第4章 宽带和方向性信道的特性 （6） 第5章 信道模型（7） 第6章 数字调制解调（10，11，12） 第7章 信道编码 （14） 第8章 分集（13） 第9章 均衡 （16） 第10章 扩展频谱系统 （18） 第11章 正交频分复用 （19） 第12章 多天线系统（20） 注：括号中为原书章
员会(FCC)制定扩频通信的标准和规范，逐步转入民用的商业化研究。
Irwin Jacobs
Len Kleinrock
Andrew J. Viterbi
扩频收发信机结构
扩频
码片时间： Tc 码片速率： 1/Tc
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)
解扩
扩频与解扩
抗多径干扰
直扩系统能够同步锁定在最强的直达路径的电波上。其它有延迟到达 的电波，由于相关解扩的作用，只起到噪声干扰的作用
基带输 入信号 带 DLL 的 相关器 I Q 相位 旋转 延迟 均衡
∑I
I
本地 扩频码
信道 估计 第一径 第二径 第三径
∑Q
合并相加
时间量 （ 径 位置 ） 延迟估计
若无延迟估计， 只锁主径，其 他径只是噪声 若有延迟估计， 可以分离各径
当 <Th
跳频扩频: 主要特点
易于组网，实现码分多址，频谱利用率高。
跳频通信系统可以利用不同的跳频图案或时钟，在一定的频带内 容纳多个同时工作的跳频系统，达到频谱资源共享的目的，从而 大大提高了频谱利用率。 跳频系统是瞬时窄带系统，而目前的通信系统不论是模拟调制还 是数字调制的，通常都是窄带通信系统。如果给现有的窄带通信 系统加装上能使其载波频率按照某种跳频图案跳变并能实现同步 接收的装置，则可改造成为跳频通信系统。 另一方面，目前所有的跳频电台兼容性都很强，可在多种模式下 工作，如定频和跳频、数字和模拟、话音和数据等。 邻近强电台引起的远近效应对直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)系统的影响很大，对跳频系统来说，这种影 响就小得多，甚至可以完全克服。
发送端用信源生成的数据流去调制频率合成器产生的载频，得到射频 信号。伪随机码序列控制频率合成器，使之产生的载频按一定规律跳 变。因此，天线发射出去的信号载频也按照频率合成器的频率变化规 律跳变。 在接收端，接收到的信号与干扰经前端处理后送至混频器。 为了对输入信号解跳，需要有与发端相同的本地伪随机码序列控制本 地频率合成器，使其输出的跳频信号能在混频器中与接收到的跳频信 号同步地跳变并差频出一个固定的中频信号来。 对中频信号进行解调，就可以恢复出发送的数据信息。 在这里，混频器实际上起到了解跳的作用，只要收发双方频率跳变规 律相同且同步，就可将接收到的跳频信号转换成为一固定中频信号。