软件无线电概述
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移动通信最早开始于海上救难,并被应用于船舶、航 空、警车等专用无线电通信系统。同于由于晶体管技 术的诞生,1964年,美国率先推出了一种改进型的移动 电话系统。
进入20世纪70年代,一些发达国家进入了民用移动 电话的时代。
时间 业务 结构
第一代系统
第二代系统
第三代系统
1970~1996
1990~
2001~
频分多址（FDMA）技术
Power Time
❖ 含义：每个用户占用一个频率
❖ 用户识别：频道号
❖ 特点：
❖ 简单，容易实现，适用于模拟和数字信号
❖ 以频率复用为基础，以频带划分各种
FDMA Frequency
❖ 小区需要严格的频率规划，是频率受限和干扰受限系统
❖ 以频道区分用户地址，一个频道传输一路模拟/数字话路
❖ 历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm ）提出了一种采用码分多址（CDMA)方式的数字蜂窝 系统技术解决方案（IS-95 CDMA)，目前已分别在中 国香港、韩国、北美等国家和地区投入使用，用户反 映良好。
❖ CDMA系统的主要特点： ❖ 用户的接入方式采用码分多址（CDMA） ❖ 软容量、软切换，系统容量大 ❖ 抗多径衰落 ❖ 可运用话音激活、分集接收等先进技术
第一章 概述
§1.1 引言
❖通信是伴随人类进步的推动力
2000多年以前现代文明还未启动，人类已经进行 做大量远距离通信的探索，看看远古的烽火台吧！
❖电的发明推动现代通信诞生
电的发现与现代通信
Benjamin Franklin (1706-1790)
Samuel Morse Thomas Edison's (1791-1872) Telephone
❖ 以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户
❖ 每个时隙传输一路数字信号，软件对时隙动态配置
❖ 系统要求严格的系统定时同步
❖ 对功控的要求不严
❖ 是时隙受限和干扰受限系统
❖ TDD模式下，上下型信道信息 可以共享
❖ 应用：GSM系统
Power
Time
FDMA/TDMA Frequency
第三代移动通信技术-CDMA
❖ 对功控的要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置
❖ 基站由多部不同载波频率的发射机同时工作
❖ 不适宜大容量系统使用
❖ 应用：模拟/数字蜂窝移动通信系统
第二代移动通信技术-GSM
❖ 历史回顾：1992年，第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的 GSM（Global System for Mobile Communication）网络 在欧洲开始铺设，由于其优越的性能，在全球范围内以惊人的速 度得以扩张，目前已是全球最大的蜂窝通信系统。1993年，中国 的第一个全数字移动电话GSM系统建成开通，之后中国电信和中 国联通都采用了GSM。
实例
ETACS、NTT
cdmaOne(IS-95)
NMT450 / 900 US TDMA IS-136
JTACS/NTACS PACS、PHS
cdma2000 WCDMA TDS-CDMA
第一代模拟蜂窝移动通信系统
❖ 历史回顾：1978年，美国的贝尔实验室成功开发了AMPS（ Advance Mobile Phone Service）系统，实现了真正意义上的 可以随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。1987年，中国 首个TACS制式模拟移动电话系统建成商用，之后AMPS也曾被引 入中国。
码分多址（CDMA）技术
❖ 含义：每个用户使用一个码型，频率/时间共享
Michael Faraday (1791-1867）
Alexander Graham Bell
❖电磁场电磁波理论推动无线通信
无线通信发展
James Clerk Maxwell (1831-1879)
Heinrich Hertz (1857-1894) made the first radio transmitter and demonstrated the existence of radio waves in 1887.
❖ 主要标准：美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲 的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS
❖ 主要特点： ❖ 用户的接入方式采用频分多址（FDMA），当一个呼叫建立后，
该用户在其呼叫结束以前一直占用一个频段 ❖ 调制方式：FM ❖ 业务的种类单一，主要是话音业务 ❖ 系统的保密性较差 ❖ 频谱效率较低，有限频谱资源和无限用户 ❖ 容量之间的矛盾十分突出
无线通信在军事和民用上迅速发展
❖军事上：电台，雷达等 ❖民用上：广播/电视/无线通信/卫星通信等
无线通信在军事和民用上迅速发展
Early RADAR from the UK
无线通信在军事和民用上迅速发展
移动通信发展的历史
移动通信的历史可以追溯到19世纪未期,1897年,意 大利科学家马可尼开启了移动通信发展的大门。
❖ 主要特点： ❖ 微蜂窝小区结构 ❖ 数字化技术---语音信号数字化 ❖ 新的调制方式---GMSK、QPSK等 ❖ FDMA/TDMA ❖ 频谱利用率高，系统容量大 ❖ 便于实现通信安全保密
图 频分复用系统组成框图
Baidu Nhomakorabea
时分多址（TDMA）技术
❖ 含义：每个用户占用一个时隙
❖ 用户识别：时隙
❖ 特点：
❖电磁场电磁波理论推动无线通信
On December 1901, Marconi proved to the world that it was possible to send messages across continents when he sent the letter "S" in Morse from Cornwall, England to St. John's, Newfoundland in Canada.
模拟移动电话数据 数字语音、消息
高速数据、宽带视频、多媒 体
宏蜂窝
微蜂窝、微微蜂窝、无线本地环 路
无线技 术
模拟调制
数字调制、CDMA、使用 TDD和FDD的TDMA
CDMA、可能与 TDMA结合或者与 TDD和FDD结合
频段 800MHz
800M和1900MHz
2GHz
AMPS 、TACS GSM/DCS1900
进入20世纪70年代,一些发达国家进入了民用移动 电话的时代。
时间 业务 结构
第一代系统
第二代系统
第三代系统
1970~1996
1990~
2001~
频分多址（FDMA）技术
Power Time
❖ 含义：每个用户占用一个频率
❖ 用户识别：频道号
❖ 特点：
❖ 简单，容易实现，适用于模拟和数字信号
❖ 以频率复用为基础，以频带划分各种
FDMA Frequency
❖ 小区需要严格的频率规划，是频率受限和干扰受限系统
❖ 以频道区分用户地址，一个频道传输一路模拟/数字话路
❖ 历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm ）提出了一种采用码分多址（CDMA)方式的数字蜂窝 系统技术解决方案（IS-95 CDMA)，目前已分别在中 国香港、韩国、北美等国家和地区投入使用，用户反 映良好。
❖ CDMA系统的主要特点： ❖ 用户的接入方式采用码分多址（CDMA） ❖ 软容量、软切换，系统容量大 ❖ 抗多径衰落 ❖ 可运用话音激活、分集接收等先进技术
第一章 概述
§1.1 引言
❖通信是伴随人类进步的推动力
2000多年以前现代文明还未启动，人类已经进行 做大量远距离通信的探索，看看远古的烽火台吧！
❖电的发明推动现代通信诞生
电的发现与现代通信
Benjamin Franklin (1706-1790)
Samuel Morse Thomas Edison's (1791-1872) Telephone
❖ 以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户
❖ 每个时隙传输一路数字信号，软件对时隙动态配置
❖ 系统要求严格的系统定时同步
❖ 对功控的要求不严
❖ 是时隙受限和干扰受限系统
❖ TDD模式下，上下型信道信息 可以共享
❖ 应用：GSM系统
Power
Time
FDMA/TDMA Frequency
第三代移动通信技术-CDMA
❖ 对功控的要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置
❖ 基站由多部不同载波频率的发射机同时工作
❖ 不适宜大容量系统使用
❖ 应用：模拟/数字蜂窝移动通信系统
第二代移动通信技术-GSM
❖ 历史回顾：1992年，第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的 GSM（Global System for Mobile Communication）网络 在欧洲开始铺设，由于其优越的性能，在全球范围内以惊人的速 度得以扩张，目前已是全球最大的蜂窝通信系统。1993年，中国 的第一个全数字移动电话GSM系统建成开通，之后中国电信和中 国联通都采用了GSM。
实例
ETACS、NTT
cdmaOne(IS-95)
NMT450 / 900 US TDMA IS-136
JTACS/NTACS PACS、PHS
cdma2000 WCDMA TDS-CDMA
第一代模拟蜂窝移动通信系统
❖ 历史回顾：1978年，美国的贝尔实验室成功开发了AMPS（ Advance Mobile Phone Service）系统，实现了真正意义上的 可以随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。1987年，中国 首个TACS制式模拟移动电话系统建成商用，之后AMPS也曾被引 入中国。
码分多址（CDMA）技术
❖ 含义：每个用户使用一个码型，频率/时间共享
Michael Faraday (1791-1867）
Alexander Graham Bell
❖电磁场电磁波理论推动无线通信
无线通信发展
James Clerk Maxwell (1831-1879)
Heinrich Hertz (1857-1894) made the first radio transmitter and demonstrated the existence of radio waves in 1887.
❖ 主要标准：美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲 的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS
❖ 主要特点： ❖ 用户的接入方式采用频分多址（FDMA），当一个呼叫建立后，
该用户在其呼叫结束以前一直占用一个频段 ❖ 调制方式：FM ❖ 业务的种类单一，主要是话音业务 ❖ 系统的保密性较差 ❖ 频谱效率较低，有限频谱资源和无限用户 ❖ 容量之间的矛盾十分突出
无线通信在军事和民用上迅速发展
❖军事上：电台，雷达等 ❖民用上：广播/电视/无线通信/卫星通信等
无线通信在军事和民用上迅速发展
Early RADAR from the UK
无线通信在军事和民用上迅速发展
移动通信发展的历史
移动通信的历史可以追溯到19世纪未期,1897年,意 大利科学家马可尼开启了移动通信发展的大门。
❖ 主要特点： ❖ 微蜂窝小区结构 ❖ 数字化技术---语音信号数字化 ❖ 新的调制方式---GMSK、QPSK等 ❖ FDMA/TDMA ❖ 频谱利用率高，系统容量大 ❖ 便于实现通信安全保密
图 频分复用系统组成框图
Baidu Nhomakorabea
时分多址（TDMA）技术
❖ 含义：每个用户占用一个时隙
❖ 用户识别：时隙
❖ 特点：
❖电磁场电磁波理论推动无线通信
On December 1901, Marconi proved to the world that it was possible to send messages across continents when he sent the letter "S" in Morse from Cornwall, England to St. John's, Newfoundland in Canada.
模拟移动电话数据 数字语音、消息
高速数据、宽带视频、多媒 体
宏蜂窝
微蜂窝、微微蜂窝、无线本地环 路
无线技 术
模拟调制
数字调制、CDMA、使用 TDD和FDD的TDMA
CDMA、可能与 TDMA结合或者与 TDD和FDD结合
频段 800MHz
800M和1900MHz
2GHz
AMPS 、TACS GSM/DCS1900