无线通信全解
无线通信知识点总结
无线通信知识点总结一、无线通信概述无线通信是指通过无线电波传输信息的通信方式。
无线通信广泛应用于移动通信、卫星通信、无线局域网、物联网等各个领域。
无线通信技术的发展历程可以追溯至19世纪初,随着科学技术的进步和电子通信技术的发展,无线通信不断得到改进和完善,为人们的生活和工作带来了巨大便利。
二、无线通信基本原理1. 无线电波的发射与接收无线通信中的信息传输是通过无线电波进行的。
发射无线电波需要一个发射器,而接收无线电波需要一个接收器。
发射器将模拟信号或数字信号转换成无线电波,并通过天线进行辐射。
接收器则用天线接收无线电波,并将其转换成模拟信号或数字信号,被传输到接收端。
2. 调制与解调调制是将要传输的信息信号与载波信号结合在一起的过程。
调制技术主要包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相移调制(PM)。
解调则是将接收到的调制信号分离成原始信息信号和载波信号的过程。
3. 多路复用多路复用是将多个信号通过同一信道进行传输的技术。
常见的多路复用技术包括频分复用(FDMA)、时分复用(TDMA)、码分复用(CDMA)等。
4. 数字调制数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制(PCM)和正交频分复用(OFDM)等。
5. 天线技术天线是无线通信中非常重要的组成部分,它能够将电磁波转化为电信号,或将电信号转化为电磁波。
常见的天线形式包括全向天线、定向天线和扇形天线等。
6. 信道编码信道编码是为了提高信道传输的可靠性而对数字信息进行编码的技术。
常见的信道编码技术包括奇偶校验码、卷积码和低密度奇偶校验(LDPC)码等。
7. 功率控制无线通信中的功率控制是指通过调整发射功率和接收灵敏度,使得通信质量能够得到最优化。
8. 频谱规划频谱是无线通信中的宝贵资源,频谱规划是为了合理分配和利用频谱资源,以满足不同通信系统的需求。
三、移动通信技术1. 2G技术2G技术(第二代移动通信技术)是指数字蜂窝移动电话系统,采用了GSM、CDMA、TDMA等技术。
无线通信的名词解释
无线通信的名词解释无线通信是指通过电磁波或其他无线电频率实现信息传输的技术。
它成功地改变了人们的通信方式,使得人们可以在远距离间进行实时的声音和数据传输。
本文将从不同的角度解释无线通信的相关名词,包括无线频谱、调制解调器、Wi-Fi、蜂窝网络和卫星通信。
无线频谱指的是用于无线通信的一定范围内的频率范围。
它被划分为不同的频段,例如无线电、微波和红外线等。
不同频段的无线通信应用于不同的场景。
例如,无线电波被广泛应用于无线电和电视广播,而微波频段则被应用于卫星通信和移动通信。
无线频谱的合理管理对于确保不同无线设备之间的互相干扰至关重要。
调制解调器是无线通信中的关键设备。
调制(Modulation)是指将要传输的信息信号转换为适合在无线传输中使用的载波信号。
解调(Demodulation)则是恢复出原始信息信号。
调制解调器在无线通信中起到了信号转换和处理的作用,保证信息能够在无线媒介中传输并被接收端正确解读。
Wi-Fi是一种无线局域网技术,让设备能够通过无线方式进行互联和接入互联网。
Wi-Fi通过无线路由器和无线适配器之间的通信实现设备间的数据传输。
无线路由器充当基站的角色,将互联网信号转发到各个设备上,而无线适配器则是设备与路由器之间的桥梁。
Wi-Fi的可靠性和高速连接使得人们能够在家庭、办公室和公共场所轻松地获取互联网服务。
蜂窝网络是移动通信中最常用的网络类型。
它是基于基站的系统,将地理区域划分为许多蜂窝状的覆盖区域。
每个蜂窝覆盖区域都由一个或多个基站负责信号传输和接收。
移动终端设备通过与最近的基站建立连接,实现通信。
用户可以通过蜂窝网络进行语音通话、短信和数据传输。
卫星通信是利用卫星作为中继站点,将信号从发送端发送到接收端的通信方式。
卫星上的接收器和发射器负责接收来自发送端的信号,并将其转发到接收端。
卫星通信能够覆盖广大地域,特别适用于遥远地区或没有传统电信基础设施的地方。
它在海上、航空和灾难救援等领域发挥着重要作用。
无线通信系统简介
低成本
无线通信系统的建设和维护成 本相对较低,可以降低通信成
本。
挑战
安全性问题
信号衰减
多径效应
无线通信系统容易受到窃听、 干扰和攻击,需要采取有效 的安全措施来保护信息的安 全。
无线信号在传输过程中会受 到多种因素的影响,如距离、 障碍物等,导致信号衰减和 失真。
无线信号在传输过程中会经 过多个路径到达接收端,形 成多径效应,影响信号的稳 定性和可靠性。
天线增益
天线极化
天线增益是指天线在某一方向上的辐射强 度和方向性系数,增益越高,信号越强。
天线极化是指天线辐射的电场矢量的方向 ,不同的极化方式会影响信号的传输质量 和抗干扰能力。
03
无线通信系统的技术分类
无线电广播系统
无线电广播系统是一种利用无线电波传 送声音信息的通信方式,通过将音频信 号调制到高频载波上,以电磁波的形式 向空间辐射,实现声音信号的传送。
无线通信系统的应用领域
移动通信
移动电话、移动数据传输等。
物联网
智能家居、智能交通、智能农业等。
无线网络
无线局域网(WLAN)、无线个域网 (WPAN)、蓝牙等。
远程控制
无人机、智能机器人等。
02
无线通信系统的基本组成
无线电波传输介质
01
02
03
无线电波
无线通信系统通过无线电 波传输信息,无线电波是 一种电磁波,能够在空间 中传播。
频谱资源有限
无线通信系统使用的频谱资 源有限,随着用户数量的增 加,频谱资源变得越来越紧 张。
未来发展趋势
5G和6G通信技术
随着技术的发展,无线通信系统将向5G和6G通信技术演进,实现 更高速、更可靠、更智能的通信。
现代无线通信原理系统及网络课件
02
5G系统架构
5G是第五代移动通信技术,是ITU-R 制定的全球标准,旨在提供更高的数 据传输速率、更低的延迟和更大的连 接数。
5G系统采用扁平化网络架构,包括 gNodeB和AMF/SMF/UDM等核心 网元,以及GTP和NG接口。
03
5G关键技术
包括OFDMA、MIMO、高频谱利用 、网络切片、边缘计算等技术,这些 技术使得5G系统具有更高的数据传输 速率、更低的延迟和更大的连接数。
解调器
从接收到的电信号中提取出原始的模拟信号。
解码器
将模拟信号转换回数字信号。
信号处理单元
对数字信号进行处理,提取出所需的信息。
无线通信调制技术
01
调频(FM)
利用载波的频率变化来携带信息 。
03
调幅(AM)
利用载波幅度的变化来携带信息 。
02
调相(PM)
利用载波相位的改变来携带信息 。
04
数字调制
LTE系统架构
LTE系统采用扁平化网络架构,包括eNodeB和MME/SGW/PGW等核心网元,以及GTP和S1/X2等接口。
LTE关键技术
包括OFDMA、MIMO、频谱高效利用、网络编码等技术,这些技术使得LTE系统具有更高的数据传输速 率和更低的延迟。
5G无线通信系统及关键技术分析
01
5G系统概述
无线通信的发展
无线通信技术自20世纪初发展至今,经历了多个阶段,包括模拟通信、数字通信、移动通信等。
无线通信系统的特点和优势
无线通信系统的特点
无线通信系统具有灵活性、移动性、便 捷性等特点,可以实现在不同地点之间 的信息传输。
VS
无线通信系统的优势
无线通信系统相对于有线通信系统具有无 需布线、安装方便、可移动等优势。
《无线通信基本知识》课件
多径效应
由于无线电波经过多个路径到 达接收机,产生时间延迟和信 号衰落。
噪声与干扰
包括自然噪声和人为干扰,影 响信号的接收质量。
无线信道容量
在给定带宽和信噪比条件下, 无线信道所能传输的最大数据 速率。
03
无线通信系统组成
发射机与接收机
发射机
负责将信息转换为电磁波信号,通过 天线发送出去。发射机的主要组成部 分包括调制器和振荡器,用于产生载 波信号。
无线电波在经过不同介质时发生折射,改变传播 方向。
反射波
无线电波遇到障碍物时发生反射,改变传播方向 。
多径传播
无线电波经过多个路径到达接收机,产生多径效 应。
调制与解调技术
01
调制
02
解调
03 调频(FM)
04
调相(PM)
ห้องสมุดไป่ตู้
调相而幅度不变(APM)
05
将低频信号加载到高频载波上,以便传输。 从高频信号中提取出低频信号。 载波的频率随信号变化。 载波的相位随信号变化。 载波的相位和幅度同时随信号变化。
无线通信具有灵活性、移动性、便捷性、广泛覆盖范围等优势, 可以满足不同用户在不同场景下的通信需求。
无线通信的发展历程
早期无线电报
20世纪初,无线电报技术开始出现,主要用于军事 和航海通信。
无线电话
20世纪中叶,无线电话开始出现,最初是模拟信号 传输,后来逐渐演变为数字信号传输。
无线网络技术
随着计算机技术和互联网的发展,无线网络技术逐 渐普及,包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
物联网与无线传感器网络的发展趋势
随着技术的不断发展,物联网和无线传感器网络将更加智能化、自组织 化、低功耗化,为人类生活带来更多便利。
无线通信系统组成与信号传输
散射传播
无线电波在传播过程中遇 到较大障碍物时,会向各 个方向散射,形成散射波。
无线信号调制方式
调频(FM)
通过改变无线电波的频率来传递信息,具有抗干 扰能力强、信噪比高等优点。
调相(PM)ห้องสมุดไป่ตู้
通过改变无线电波的相位来传递信息,具有抗干 扰能力强、信噪比高等优点。
调相调频混合调制
将调相和调频技术结合使用,以获得更好的传输 性能和可靠性。
发射器性能指标
发射器的性能指标主要包括发射功率、调制方式 和频谱效率等,这些指标直接影响着无线通信系 统的传输质量和效率。
信道
01
信道的作用
信道是无线通信系统中信息传输的媒介,负责传输由发射器发送的电磁
波信号。
02
信道的类型
信道可以分为空间信道、地面信道和卫星信道等类型,不同类型的信道
具有不同的传播特性和传输效果。
传输质量
总结词
传输质量是指无线通信系统在传输过程中数据的完整性和准确性。
详细描述
传输质量是评估无线通信系统可靠性的关键指标。高质量的传输可以确保数据在传输过程中不会出现 丢失、延迟或错误,从而提供更好的用户体验。为了提高传输质量,可以采用差错控制技术、信道编 码技术等手段来降低误码率,增强数据的可靠性。
频技术等手段来减少干扰信号的影响,确保无线通信的稳定性和可靠性。
THANKS
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接收器的性能指标
接收器的性能指标主要包括灵敏度、抗干扰能力和噪声抑制能力等,这些指标直接影响着 无线通信系统的接收质量和可靠性。
03
无线信号传输原理
无线电波传播方式
01
02
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直线传播
无线电波在自由空间中沿 直线传播,遇到障碍物时 会发生反射、折射和衍射 现象。
物联网中的无线通信技术全面解析(一)
物联网中的无线通信技术全面解析随着信息技术的不断发展,物联网已经逐渐融入我们的日常生活。
物联网作为连接终端设备和互联网的桥梁,无线通信技术在其中发挥着至关重要的作用。
本文将对物联网中的无线通信技术进行全面解析,包括其原理、应用和发展趋势。
一、无线通信技术的原理无线通信技术是物联网实现互联的基础。
物联网中的无线通信技术主要包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、NFC和LoRa等。
首先是Wi-Fi技术。
Wi-Fi技术以无线电波为媒介,通过无线局域网实现设备之间的数据传输。
其原理是利用无线访问点将信号从有线网络转换为无线信号,使设备能够通过无线的方式连接互联网。
Wi-Fi技术具有传输速度快、信号覆盖广的特点,被广泛应用于家庭和办公场所。
其次是蓝牙技术。
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,主要用于移动设备之间的数据传输。
它采用低功耗和短距离的方式进行通信,适用于智能手机、平板电脑等移动设备。
蓝牙技术在物联网中扮演着重要角色,使设备之间能够方便地进行互联。
此外,Zigbee技术也是物联网中常用的无线通信技术。
Zigbee技术是一种低功耗短距离无线通信技术,主要用于物联网设备之间的通信。
它具有传输距离远、功耗低、网络容量大的特点,适用于智能家居、工业自动化等领域。
另外,NFC技术也是物联网中不可忽视的无线通信技术。
NFC技术利用无线射频进行短距离通信,主要用于移动支付、门禁卡、智能标签等场景。
NFC技术具有成本低、操作简单的特点,广泛应用于生活中的各个方面。
最后是LoRa技术。
LoRa技术是一种长距离低功耗无线通信技术,适用于物联网中远距离通信的应用。
它采用低功耗传输技术,在城市、农田等开放的环境下能够实现数十公里的通信距离。
LoRa技术在物联网的农业、环境监测等领域具有广阔的应用前景。
二、无线通信技术在物联网中的应用物联网中的无线通信技术应用广泛。
首先,在智能家居领域,Wi-Fi和蓝牙技术常被用于智能家电的远程控制,如智能音箱、智能电视等。
无线通信课件chapter
无线通信的应用场景
移动通信
手机、平板电脑等移动设备通 过无线信号实现语音和数据传
输。
物联网
各种传感器、智能家居设备等 通过无线连接实现远程监控和 控制。
无线局域网
家庭、办公室等场所通过无线 网络实现高速数据传输和互联 网接入。
卫星通信
海事、航空、野外等特殊环境 下,通过卫星实现远程通信和
信息传输。
02 无线通信技术基础
无线电波传播方式
直射波传播
无线电波直接从发射机传播到接收机,不受 地面或其他障碍物的影响。
折射波传播
无线电波在传播过程中遇到不同介质的分界 面时发生折射,改变传播方向。
反射波传播
无线电波遇到障碍物时发生反射,改变传播 方向。
多径传播
无线电波在传播过程中经过多个路径到达接 收机,形成多径效应。
物联网和智能家居
无线通信技术将进一步渗透到物联网和智能家居领域,实现各种设备之间的互联互通,提 高生活便利性和智能化水平。
云计算和大数据
无线通信将与云计算、大数据等技术深度融合,为各种业务和应用提供更加高效、智能的 数据处理和分析服务。
无线通信面临的挑战
网络安全
随着无线通信技术的广泛应用,网络安全问题日益突出,如何保 障用户隐私和数据安全成为亟待解决的问题。
卷积码
将输入信息序列转换成另一种形式的输出码序列,具有 纠错能力强、编码效率高等优点。
ABCD
循环码
一种纠错码,具有循环特性,可用于纠正随机错误和突 发错误。
LDPC码
低密度奇偶校验码,具有高纠错能力和低误码率性能。
无线通信多址接入技术
FDMA
频分多址,将频带分成若干个小的频带, 每个用户占用一个小的频带。
第二部分 无线通信解剖
时间 图4.17 时域OFDM系统子载波的正交性
OFDM的多载波可以应用在很多方面: OFDM可以作为多址接入技术(OFDM Access, OFDMA)
,根据每个用户的带宽要求为其分配单个子载波或 一组子载波。
传输类型 甚低频(VLF) 低频(LF) 中频(MF) 高频(HF) 甚高频(VHF) 特高频(UHF) 超高频(SHF) 极高频(EHF)
无线电频谱的划分 频率 9~30kHz 30~300kHz 300~3000kHz 3~30MHz 30~300MHz 300~3000MHz 3~30GHz 30~300GHz
1.直接序列扩频(DSSS) 2.调频扩频(Frequency Hopping Spectrum,FHSS) 3.跳时扩频(Time Hopping Spectrum,THSS) 4.脉冲调频系统 5.混合系统
基带信号 扩展函数
O
频率
扩频信号 相关函数
解扩基 带信号
O 频率
O 频率
图4.4 直接序列扩频(DSSS)的简单示意图
4.3.2 时分多址
TMDA通过分配给每个用户特定的时隙,从而允 许多个用户无干扰地接入到一个信道。如图 4.13所示,时间轴分为多个时隙,按照时隙分 配算法指派给用户。
TDMA的一种简单形式就是时分双工(Time Division Duplex, TDD),双工通信系统中的 上下行链路可以轮流占用传输周期。TDD用在 无绳电话系统可以在一个频带内容纳双向通信 。
每秒发生2.5次跳频 跳频最小间隔6MHz 78种跳频模式
1MHz信道带宽
无线通信技术解析
无线通信技术解析无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线媒介传输信息的技术。
随着科技的不断进步,无线通信技术在现代社会中起到了至关重要的作用。
本文将对目前主流的无线通信技术进行解析,包括蜂窝移动通信技术、Wi-Fi技术以及蓝牙技术。
一、蜂窝移动通信技术蜂窝移动通信技术是指通过基站建立蜂窝覆盖区域,实现移动设备之间的通信。
目前,全球主流的移动通信技术为第四代移动通信技术(4G)以及第五代移动通信技术(5G)。
4G技术通过频分多址技术提高了信道的利用率,实现了更高的通信速率和容量。
而5G技术则引入了更高频段的信号传输,提供了更快的数据传输速率和更低的延迟。
二、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种无线局域网技术,通过无线接入点实现设备之间的无线通信。
Wi-Fi技术适用于家庭、企业及公共场所的局域网覆盖。
其主要特点是覆盖范围广、传输速率快、易于扩展。
目前,Wi-Fi技术已经发展到了第六代(6G)水平,理论上的传输速率可达到每秒10Gbps,将进一步满足人们对高速网络的需求。
三、蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,适用于个人设备之间的数据传输。
蓝牙技术主要用于手机、耳机、手表等智能设备之间的连接。
蓝牙技术的主要特点是低功耗、低成本、简单易用。
目前,蓝牙技术已经发展到了第五代(5.0)水平,传输速率比以往更高,连接距离也更远。
综上所述,无线通信技术在现代社会中发挥了重要的作用。
蜂窝移动通信技术、Wi-Fi技术和蓝牙技术等都为人们提供了便捷的无线通信方式,满足了人们对高速、稳定和便携性的需求。
随着技术的不断进步,无线通信技术也将持续发展,为人们带来更多的便利和创新。
无线通信基本概念-概述说明以及解释
无线通信基本概念-概述说明以及解释1.引言1.1 概述无线通信是指通过无线电波或其他电磁波的传播实现信息传递的一种通信方式。
相对于有线通信,无线通信具有无需布线、便捷灵活、覆盖范围广等优势,因此在现代社会中得到了广泛的应用。
通过无线通信,我们可以实现移动电话、无线网络、卫星通信、雷达系统等各种通信设备的连接和运行。
同时,无线通信也在改善信息传输效率、扩大通信范围、提高通信舒适性等方面发挥着重要的作用。
在无线通信中,信息的传输过程可以分为三个基本环节:信息的产生、信息的传输和信息的接收。
无线通信系统通常由多个设备组成,包括发射设备和接收设备。
发射设备负责将信息进行编码和调制,然后通过天线将电磁波发送出去;接收设备则负责接收并解码接收到的电磁波,将其转化为可读的信息。
无线通信的基本原理是利用电磁波在空间中传播的特性,通过调制和解调技术将信息转化为电磁波的特征参数,实现信息的传输。
调制是指将需要传输的信息信号与载波信号进行合成,形成调制信号。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始的信息信号。
通过合理选择调制和解调技术,可以提高信息的传输效率和稳定性。
随着科技的不断进步和应用需求的增加,无线通信领域也在不断发展和创新。
从最早的无线电通信发展到今天的5G技术,无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
未来,随着技术的不断突破和应用场景的拓展,无线通信将继续发挥重要作用,并为人们的生活带来更多的便利和创新。
总之,无线通信作为一种重要的通信方式,具有广泛的应用和重要意义。
通过无线通信,我们可以实现信息的传输和交流,推动社会的发展和进步。
无线通信的原理和发展历程将在接下来的篇章中进行详细介绍和探讨。
1.2 文章结构文章结构部分内容:文章的结构是为了让读者更好地理解和组织文章的内容,使其逻辑清晰、条理清楚。
本文将按照以下结构展开内容:1. 引言部分(Introduction):在这一部分,我们将首先对无线通信的基本概念进行简要介绍,包括其定义、基本原理以及发展历程。
无线通信原理
无线通信信号的检测与估计
无线通信信号的检测
• 能量检测:检测无线信号的能量是否超过阈值 • 匹配滤波器检测:通过匹配滤波器检测无线信号的存在 • 循环平稳检测:利用无线信号的循环平稳特性进行检测
无线通信信号的估计
• 参数估计:估计无线信号的参数,如频率、相位和信道 特性等 • 信道估计:估计无线信道的状态和信息传输特性
无线通信标准的制定与实施
• 无线通信标准由国际电信联盟(ITU)和相关组织制定 • 各国家和地区根据自身需求选择合适的无线通信标准
无线通信的网络架构与拓扑
无线通信网络架构
• 星型拓扑:中心节点与多个终端节点相连 • 总线型拓扑:多个节点通过一根总线相连 • 环形拓扑:多个节点形成一个环状结构 • 网状拓扑:多个节点之间有多条路径相连
无线通信网络拓扑的特点
• 不同的网络拓扑适用于不同的应用场景和需求 • 无线通信网络拓扑需要考虑信号传输的效率和覆盖范围
04
无线通信的应用与技术比较
无线通信的应用领域与场景
无线通信的应用领域
• 通信领域:移动电话、卫星通信和无线局域网 • 广播领域:无线广播和数字电视 • 遥感领域:卫星导航和遥感监测 • 其他领域:物联网、智能家居和无人驾驶
无线通信的干扰管理与控制
无线通信的干扰管理
• 干扰监测:实时监测无线通信环境中的干扰信号 • 干扰定位:确定干扰信号的来源和位置 • 干扰协调:协调不同无线通信系统之间的干扰问题
无线通信的干扰控制
• 干扰消除:采用技术手段消除或减弱干扰信号的影响 • 干扰预防:通过规划和设计避免干扰信号的产生和影响 • 干扰缓解:采取措施降低干扰信号对无线通信系统性能 的影响
无线通信的应用场景
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非线性均衡器
DFE与线性横向均衡器的比较
当频谱衰落较平坦时,线性横向均衡器会有 良好的工作效果 当频谱衰落严重不均时,线性横向均衡器的 性能会恶化,此时采用DFE的效果明显优于 采用线性横向均衡器 判决反馈均衡更适合应用于有严重失真的无 线信道
非线性均衡器
最大似然序列估计均衡器
非线性均衡器
小尺度衰落
噪声
衰落对信号传输的影响
大尺度衰落
接收信号幅度下降 信号频谱发生变化->符号间干扰 信号频谱发生扩展->符号内电平变化 信噪比下降
小尺度衰落
噪声
衰落对信号传输的影响
信号传输质量的性能指标
给定功率下的误比特率或者误符号率 随着功率增大,误比特率下降
高斯信道
第5讲 抗衰落技术
浙江大学信电学院 余官定 yuguanding@
主要内容
信道衰落对信号传输的影响 均衡技术 分集技术 信道编码与交织技术 功率控制技术 自动重传(ARQ)技术 自适应调制和编码技术
信道衰落分类
大尺度衰落
衰落的平均值,与距离有关,缓慢变化 衰落的瞬时值,变化迅速 多径衰落,频率选择性衰落 多频谱扩展,时间选择性衰落
采用Viterbi算法和经典的最大似然接收 结构 均衡器不是只对收到的符号解码,而是 检测所有可能的数据序列,并选择与信 号相似性最大的序列作为输出 MLSE算法所需的计算量较大,特别是当 信道的延迟扩展较大时
非线性均衡器
对于减小一个数据序列的错误发生概率, MLSE算法是最优的 MLSE算法不但需要知道信道的特性以便 作出判决,还需要知道干扰信号的统计 分布
均衡器后的判决输出未应用于均衡器的反馈 逻辑中,则均衡器是线性的。 均衡器后的判决输出应用于反馈逻辑中并参 与确定了均衡器的后续输出,则均衡器是非 线性的。
线性横向均衡器
限多的按横向排列的延迟单元及抽 头系数组成其功能是将输入端抽样时刻 上有码间干扰的响应波形变换成抽样时 刻上无码间干扰的响应波形。 由于横向滤波器的均衡原理是建立在响 应波形上的,故把这种均衡称为时域均 衡。
线性格型均衡器
线性格型均衡器
优点:
数值稳定性好 收敛速度快 由于其特殊结构,使该均衡器允许进行最有效长度的动 态调整
当信道的时间扩散特性不很明显时,可以只用少量级数实现 当信道的时间扩散特性增强时,均衡器的级数可由算法自动增 加,且不用暂停均衡器的操作
缺点
从结构上比,格型均衡器比横向均衡器复杂得多
分集技术
通过多个通信道来传输无线信息,降低 传输出错的概率。 “主动”利用信道的衰落! 分类:
时间分集 频率分集 空间分集(MIMO) 极化分集 多用户分集
信道编码与交织技术
通过在发送信息时加入冗余的数据位, 以及将传输中连续出错的可能离散化, 来改善通信链路的性能和质量。 代价:
浪费带宽和功率资源
功率控制
信道较差时增大发射功率,以提高传输 的可靠性。 信道较好时减少发射功率,以提高功率 效率。
自动重传(ARQ)技术
出错后重新再传一次,以提高传输的可 靠性。 优点:
利用重传之间信道的不相关特性。 不需要事先知道信道信息。 与分集技术,信道编码结合起来使用,效率 比较高。
线性横向均衡器
线性横向均衡器
性能完全取决于各抽头系数,不同的抽 头系数对应于均衡器不同的冲激响应
若抽头系数是可调的,则可以随时修改均 衡器的冲激响应,这就是后面将要讨论的 自适应均衡器
理论上,只要抽头个数无限多,就可以 完全消除码间干扰的影响,但这显然是 不现实的
有限的抽头个数造成了均衡器输出端残余 的码间干扰
跟踪模式
均衡器基本原理
盲均衡
利用被传送信号的统计特性进行调整而不需 要发送训练序列。 常模算法(CMA)和频谱相干复原算法(SCORE) 不需要发送训练序列,因此节省了带宽资源 盲算法十分复杂,收敛速度慢。
优点:
缺点:
均衡器基本原理
线性均衡器
线性均衡器与非线性均衡器的差别
均衡器基本原理
从广义上讲,均衡可以指任何用来削弱 符号间干扰的信号处理技术。 移动衰落信道具有随机性和时变性,要 求均衡器必须能够实时跟踪通信信道的 时变特性,这种均衡器又被称为自适应 均衡器。
均衡器基本原理
均衡器基本原理
均衡器基本原理
自适应均衡的两种基本工作模式
训练模式
发射机发射一个已知的训练序列(Training Sequence),用户数据紧跟在训练序列之后。 接收机的均衡器收到训练序列后,通过某种均衡 算法评估信道特性,修正滤波器系数使之接近最 佳值,从而对信道做出补偿。 在接收用户数据时,均衡器通过自适应算法不断 改变其滤波特性从而跟踪不断变化的信道。
均衡技术
均衡器原理 线性均衡器 非线性均衡器 自适应均衡算法
均衡器基本原理
在带宽受限且时间扩散的信道中,多径 效应导致符号间干扰(ISI)。 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。
非线性均衡器
当信道失真太严重,符号间干扰太大时, 使用线性均衡器不易处理,此时采用非 线性均衡器的效果会比较好。 为了补偿信道失真引起的深度频谱衰落, 线性均衡器会对出现深衰落的那段频谱 及近旁的频谱产生很大的增益,从而增 加了那段频谱的噪声。
非线性均衡器
判决反馈滤波器
一个横向滤波器用于线性的前向滤波处理, 其判决结果反馈给另一个横向滤波器 若前面的判决结果是正确的,则反馈滤波器 就能消除由前面码元所造成的符号间干扰
衰落信道
误码平台
抗衰落技术
均衡技术 分集技术 信道编码与交织技术 功率控制技术 自动重传(ARQ)技术
均衡技术
对抗信道多径延时造成的时延扩展和符 号间干扰。 均衡器被大量应用于数字通信系统中, 时分多址(TDMA)通信系统中几乎都使用 了均衡器。 均衡器的本质是“滤波器”! 均衡技术是“被动”地对抗信道衰落。