无线通信基本原理基本概念总结

常用通信使用频段
移动通信
制式 GSM900 GSM1800 CDMA 1X 3G FDD
TD-SCDMA
PHS 集群
频段（MHz）
上行
下行
885～915
930～960
1710～1755
1805～1850
825～835
870～880
1920～1980(主) 2110～2170(主)
1755～1785(补) 1850～1880(补)
无线通信基本原理、基本概念
授课教师：王伟平、区细成
课程简介
面向对象：初级设计人员
课程目的：理解和掌握无线通信基本原理、常 用名词术语的基本含义。
课程要求：理解和掌握无线通信的概念、系统 组成、频段的划分、常用通信使用频段、编码、 调制、电波传播的基本知识及描述天线特性的 各种参数的定义.
背景知识
编码
调制
电波传播基本知识
天线知识
无线通信概念
利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息 的通信方式。
无线通信系统简略框图
ADA
信 源 输 入
编调 码制
射 频 发
射 频 收
解 调
信
解
源
码
输
出
无线通信分类
按技术体制分类：模拟、数字、数模兼容 按工作波长分类：长、中波、短波等 按无线应用分类：移动、无线接入、微波、卫星等 按工作状态分类：固定、移动等 按在通信网中的位置分类：无线传输、无线接入
卷积编码
适用于语音
g0
c0
业务在内的 速率相对较
Information Bits (Input)
Code Symbols (Output)
低的业务数
据编码。
g1
c1
（前向链路卷积编码：编码率＝1/2，约束长度＝9）
信道编码（续）
Turbo编码
适用于传输 速率较高但 实时性要求 不高的业务 数据编码。
小结
编码
信源编码
• 语音编码
信道编码
• 卷积编码 • Turbo编码
内容提纲
无线通信基本常识
编码
调制
调制分类 FSK、GFSK调制 MSK、GMSK调制 BPSK调制 QPSK调制 QAM调制
电波传播基本知识
天线知识
调制分类
ASK(幅移键控） 非恒定包络
QAM （正交幅度调制）
8
甚 高 频 （ VHF） 30~300MHz
9
特 高 频 （ UHF） 300~3000MHz
10
超 高 频 （ SHF） 3~30GHz
11
极 高 频 （ EHF） 30~300GHz
12
至高频
300~3000GHz
波段名称（波长） 极 长 波 （ 100~10Mm） 超 长 波 （ 10~1Mm） 特 长 波 （ 1~0.1M m ） 甚 长 波 （ 100~10km） 长 波 （ 10~1km） 中 波 （ 1000~100m） 短 波 （ 100~10m） 米 波 （ 10~1m） 分 米 波 （ 1~0.1m ） 厘 米 波 （ 10~1cm） 毫 米 波 （ 10~1mm） 丝 米 波 （ 1~0.1mm ）
内容提纲
无线通信基本常识
编码
信源编码
• 语音编码
信道编码
• 卷积编码 • Turbo编码
调制
电波传播基本知识
天线知识
信源编码
信源编码：把语言、图像等原始信号转为数字信 号进行的编码。
语音编码
常见通信系统的语言编码
通信系统
PSTN
语音编码
PCM
(脉冲编码调制)
编码数率
（kb/s）
64
GSM
CDMA
RPE-LTP
QCELP
（规则脉冲 （高通码激
激励长期预 励线性预测
测编码） 编码）
13
1.2/2.4/4.8/9.6
WCDMA
PHS
ADPCM AMR （自适应差 （自适应多
分脉冲编码 数率编码） 调制）
4.75～12.2
32
信道编码
信道编码（Channel Coding）：在被发送信息上 增加冗余的数据
1880～1920(主)、2010～2025（主）
2300～2400(补)、
1900～1920
806～821
851～866
单载波带宽（MHz）
0.2 0.2 1.25 5 5 1.6 1.6 0.3 0.025
常用通信使用频段（续）
微波
4～11GHz,13GHz,15GHz,18GHz
卫星
1.5GHz,2.5GHz,4/6GHz,11/14GHz,12/14GHz,20GHz, 30GHz,40GHz
无线频段的划分
序号
频段名称
频率范围
1
极 低 频 （ ELF） 3~30Hz
2
超 低 频 （ SLF） 30~300Hz
3
特 低 频 （ ULF） 300~3000Hz
4
甚 低 频 （ VLF） 3~30kHz
5
低频（ LF）
30~300kHz
6
中频（ MF）
300~3000kHz
7wk.baidu.com
高频（ HF）
3~30M H z
通信按传输媒体分为无线通信和有线通信两大 类。移动通信、卫星、微波、无线接入等都是 无线通信，无线通信信号以电磁波的形式通过 空间传送，具有信道不可预见性大，使用灵活、 方便等特点。
内容提纲
无线通信基本常识 编码 调制 电波传播基本知识 天线知识
内容提纲
无线通信基本常识
无线通信概念 无线通信分类 频段的划分 常用通信使用的频段 仙农（Shannon）定理 波长λ、频率f的关系 双工方式与多址方式 蜂窝移动通信
双工方式与多址方式
双工方式
TDD（时分双工）：收发信共用一射频频点，上、下行链路使
用不同的时隙来进行通信。
FDD（频分双工）：收发信使用一个不同的射频频点来进行通
信。
多址方式
TDMA(时分多址)：传送给不同终端用户的信息通过同一载波的
不同时隙来区分。
FDMA（频分多址）：传送给不同终端用户的信息通过不同频
点载波来区分。
CDMA(码分多址)：传送给不同终端用户的信息通过不同码调制
来区分。
蜂窝移动通信
覆盖区分成若干个小的区域（小区），每个小 区至少用一台发射机进行覆盖。
小区/ 基站
小区
基站
小结
无线通信基本常识
无线通信概念 无线通信分类 频段的划分 常用通信使用的频段 仙农（Shannon）定理 波长λ、频率f的关系 双工方式与多址方式 蜂窝移动通信
无线接入
2.4GHz,3.5GHz,5.8GHz,26GHz,28GHz,38GHz
仙农（Shannon）定理
C=Blog2(1+S/N)
C－信道容量（bit/s) B－信道带宽(Hz) S－信号功率（W） N－噪声功率（W）
扩频通信即据此原理。
波长λ、频率f的关系
c=f*λ
c 为光速，数值为3×108m/s。 f 为频率，单位Hz λ为波长，单位为m