无线通信系统概论.pptx
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无线通信基本原理PPT课件
波束形成天线采用智能天线， 基站的智能天线形成多个波束覆盖 整个小区，智能天线可定位于每个 MS。
MS MS
BTS MS
41
移动通信基本原理
一、蜂窝理论 二、网络结构 三、多址技术 四、概念辨析
42
a)话务量概念
话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电 话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取 忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平 均时间（T）成正比。
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射 • FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交 调频率（IM），产生额外的RF辐射
18
无线传播模型和校正
随着网络规模的扩大，对通信质量要求的提高，网络规划、 覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模 型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误 差在10dB以内的路径损耗的本地均值。
·移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有：
● Hata-Okumura模型 ● Walfisch-Ikegami模型 ● Planet通用模型 不同的模型有不同的特点，有各自的适用范围。
39
• CDMA：Code Division Multiple Access 码分多
址
频率
时间
码字
CDMA
所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获 得业务信道
40
SDMA(Space Division Multiple Access)：空分多 址
MS MS
BTS MS
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移动通信基本原理
一、蜂窝理论 二、网络结构 三、多址技术 四、概念辨析
42
a)话务量概念
话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电 话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取 忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平 均时间（T）成正比。
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射 • FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交 调频率（IM），产生额外的RF辐射
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无线传播模型和校正
随着网络规模的扩大，对通信质量要求的提高，网络规划、 覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模 型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误 差在10dB以内的路径损耗的本地均值。
·移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有：
● Hata-Okumura模型 ● Walfisch-Ikegami模型 ● Planet通用模型 不同的模型有不同的特点，有各自的适用范围。
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• CDMA：Code Division Multiple Access 码分多
址
频率
时间
码字
CDMA
所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获 得业务信道
40
SDMA(Space Division Multiple Access)：空分多 址
无线通信基础知识ppt课件
第一节 发射机和接收机的结构与工作过程
一、发射机 在无线通信中，发射机的作用是产生一个功率足够大的高频振荡送给发射天线，通过天线转换成空间电磁波传送到接收端。如图2-2所示，主要有音频放大器（话音处理电路）、调制、变频器、高频功率放大器等组成。 （一）各部分功能
典型的移动通信电台组成图
第八节 无线电波的传播
一、无线电波段的划分 在真空中的传播速度都是C，与频率（周期）、波长的关系如下： λ=C*T=C/f (2-106) 这是电磁波的一个基本关系式。知道了频率，利用上述公式就可以计算出波长λ。
无线电波按波长不同又分为长波、中波、短波、超短波、微波等波段，各有不同用途：广播电台使用的频率在中波波段；电视台使用的频率在超短波段；用来测定物体位置的雷达、无线电导航等使用的频率在微波段。 表2-4 无线电波的波段划分
要解决上述问题，就要采取调制的方法。用所要传送的基带信号控制高频振荡信号的某一个参数（如幅度、频率或相位），即把基带信号“附加”到高频振荡上，使基带信号变换为适合传输的高频带通信号，这一过程就是调制，通常将高频振荡信号称为载波，加载了基带信号的高频带通信号称为已调波信号。
第七节 解 调
调制是将要传送的信息“装载”到载波上去的过程，解调则是从已调波上取下传送的信息的过程。调幅波的解调通常称做振幅检波，简称检波，完成检波作用的电路称为检波器；调频波的解调通常称作频率检波，简称鉴频，完成鉴频作用的电路称为鉴频器。 从频谱关系上来看，调制过程是一个频率变换过程，已调波由载波分量和反映调制信号的上下边带分量所组成，同样解调也是一个频率变换过程，输入的是已调波，而输出只是原低频调制信号。
（一）对无线电接收机的主要技术要求
1．应工作于规定的波段和采用适当的解调方式，并应根据系统设计与实际情况决定。 2．应具有高的接收灵敏度。 3．应有好的选择性。 4．应有好的保真度。 5．应有高的工作稳定度。
一、发射机 在无线通信中，发射机的作用是产生一个功率足够大的高频振荡送给发射天线，通过天线转换成空间电磁波传送到接收端。如图2-2所示，主要有音频放大器（话音处理电路）、调制、变频器、高频功率放大器等组成。 （一）各部分功能
典型的移动通信电台组成图
第八节 无线电波的传播
一、无线电波段的划分 在真空中的传播速度都是C，与频率（周期）、波长的关系如下： λ=C*T=C/f (2-106) 这是电磁波的一个基本关系式。知道了频率，利用上述公式就可以计算出波长λ。
无线电波按波长不同又分为长波、中波、短波、超短波、微波等波段，各有不同用途：广播电台使用的频率在中波波段；电视台使用的频率在超短波段；用来测定物体位置的雷达、无线电导航等使用的频率在微波段。 表2-4 无线电波的波段划分
要解决上述问题，就要采取调制的方法。用所要传送的基带信号控制高频振荡信号的某一个参数（如幅度、频率或相位），即把基带信号“附加”到高频振荡上，使基带信号变换为适合传输的高频带通信号，这一过程就是调制，通常将高频振荡信号称为载波，加载了基带信号的高频带通信号称为已调波信号。
第七节 解 调
调制是将要传送的信息“装载”到载波上去的过程，解调则是从已调波上取下传送的信息的过程。调幅波的解调通常称做振幅检波，简称检波，完成检波作用的电路称为检波器；调频波的解调通常称作频率检波，简称鉴频，完成鉴频作用的电路称为鉴频器。 从频谱关系上来看，调制过程是一个频率变换过程，已调波由载波分量和反映调制信号的上下边带分量所组成，同样解调也是一个频率变换过程，输入的是已调波，而输出只是原低频调制信号。
（一）对无线电接收机的主要技术要求
1．应工作于规定的波段和采用适当的解调方式，并应根据系统设计与实际情况决定。 2．应具有高的接收灵敏度。 3．应有好的选择性。 4．应有好的保真度。 5．应有高的工作稳定度。
《无线通信介绍》课件
3
物联网的发展趋势
Байду номын сангаас
物联网将进一步融合进人们的生活，实现智慧城市、智能家居等应用。
总结
1 无线通信的优势
无线通信技术具有便捷性、灵活性和大规模覆盖能力，为人们的生活带来便利。
2 无线通信的挑战
无线信号受限于传输距离和环境影响，需要不断创新和提升技术水平。
3 未来发展的方向
无线通信将与其他领域的技术相互融合，不断推动科技进步和社会发展。
RFID
RFID（射频识别） 技术通过无线电信号 实现对物品的自动识 别和跟踪，广泛应用 于物流和供应链管理 中。
无线通信的应用
1 移动通信
无线通信技术使移动电话成为可能，并推动 了移动互联网的快速发展。
2 无线网络
通过无线局域网（WLAN）和无线路由器等 设备，人们可以随时随地访问互联网。
3 物联网
结束语
通过本次《无线通信介绍》的PPT课件，相信大家对无线通信的概念、技术 和应用有了更深入的了解。在未来，无线通信将继续发展，为我们的生活创 造更多可能性。
《无线通信介绍》PPT课 件
欢迎来到《无线通信介绍》的PPT课件。在本次课程中，我们将介绍无线通 信的定义、历史发展以及常用技术和应用。同时，还会探索无线通信的未来 和发展方向。
什么是无线通信
定义
无线通信指通过无线电波或红外线等无线媒介进 行信息的传输和交流。
历史发展
无线通信起源于19世纪末的无线电技术，经过 不断发展和创新，如今已成为人们生活中不可或 缺的一部分。
无线通信常用技术
蜂窝网络
蜂窝网络是一种基于 无线通信技术的移动 通信网络，通过将地 理区域划分为多个蜂 窝单元，实现全面覆 盖和高效通信。
无线通信基础PPT课件PPT47页
1.3.2 语音编码（信源编码）
第 35
页
语音编码的基本方法：波形编码和参量编码
混合编码： 在混合编码的信号中，既含有若干语音特征参量信息又
含有部分波形编码信息。
规则脉冲激励线性预测编码（RPE-LPC）、矢量和激 励线性预测编码（VSELP）等属于混合编码。在数字移 动通信中得到了广泛应用。
X 第36页，共47页。
X 第25页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 25
页
1、通信系统与通信网
（2）数字通信系统
数字调制和解调：数字调制把数字基带信号的频谱从低
频搬到高频，形成适合在信道中传输的频带信号。数字解 调是在接收端恢复数字基带信号。
同步与数字复接：同步使收、发两端的信号在时间上保持
步调一致。数字复接是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输 容量，提高传输效率。
式中， ma＝Um为U调cm幅度
X 第16页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 16
页
1、双边带调幅（AM）
Ucm
1/2ma Ucm
1/2ma Ucm
c
c c
（c）
单音调制的双边带调幅波（AM）的波形与频谱
X 第17页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 17
页
2、单边带调制（SSB）
(a)话音信号频谱
X 第26页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 26
页
1、通信系统与通信网
（3）通信网
双向、多点通信
X 第27页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 27
页
2、信息速率、信噪比、误码率与信道容量
无线通信系统概论
第1章 绪论
信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性 （如时间常数）与之相适应。
2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。
0 t
图 1 — 2 信号分解
信号幅度
第1章 绪论
对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量 （各分量间成谐频关系）, 例如图 1 — 3即为图 1 — 2所 示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换 的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。
•
用对自我的永远不满意，来换取顾客 的永远 满意。2 020年9 月22日 星期二 10时40 分29秒 10:40:2 922 September 2020
•
内部审核定期做，系统维持不会错。 上午10 时40分2 9秒上 午10时4 0分10:40:2920 .9.22
•
来料检验照标准，交期品质必然稳。2 0.9.222 0.9.221 0:4010:40:291 0:40:29 Sep-20
第1章绪论音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器图11无线通信系统的基本组成第1章绪论超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大
第1章 绪论
第1章 绪论
➢1.1 无线通信系统概述 ➢1.2 信号、频谱与调制 ➢1.3 本课程的特点 ➢思考题与习题
脆弱的生命需要安全的呵护。10:40:29 10:40:2 910:40 9/22/20 20 10:40:29 AM 安全来于警惕，事故出于麻痹。20.9.2 210:40:2910:4 0Sep-2 022-Sep -20 质量是制造出来的，而不是靠检验出 来的。1 0:40:29 10:40:2 910:40 Tuesday , September 22, 2020 不懂莫逞能事故不上门。20.9.2220.9.2 210:40:2910:4 0:29Sep tember 22, 2020
无线通信系统组成PPT课件
第27页/共32页
无线通信常用天线 1. 全向天线 在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线。即
水平方向图的基本为圆形。不过在其垂直方向图上，可以看到辐射 能量是集中的，因此可以获得天线增益。
全向天线一般由半波振子排列的直线阵组成。
辐射能量更集中
第28页/共32页
振子单元数每增 加一倍（即长度 增加一倍，增益 增加3dB。
超短波 < 10
> 30
沿空间 直线传播
沿地表传播衰减极大，电磁波又 会穿透电离层，不能返回地面。 只能采用主要沿空间直线传播
第13页/共32页
无线电波的传播方式
第14页/共32页
1. 沿地面传播的地波 特点：因为地面的导电特性比较稳定，所以电波沿地面
的传播比较稳定；遇障碍物绕射能力强，传输距离比较远。 应用：导航。
1. 什么叫超外差式接收机？ 混频器输出端获得载频频率为本振和高频已调信号两者频
率之差。 2. 为什么要使用混频器？
如果接收机直接将高频信号放大，对于不同的频率，接收 机的灵敏度（接收弱信号的能力）和选择性（区别不同电台 的能力）变化较剧烈。而用混频器得到的中频信号的频率固 定，因此中频放大器的选择性和增益和接收的频率无关。
3. 特殊天线 用于特殊用途，例如室内覆盖、隧道覆盖等。典型例子
是泄漏同轴电缆。 泄露电缆在其外导体上沿长度方向周期性地开有一定形
状的槽孔。电缆内部传输的部分高频电磁能可以由槽孔以电 磁波的形式向外部辐射，同时可以通过槽孔接收外部的电磁 波。泄露同轴电缆兼有传输线和收、发天线的功能。
第31页/共32页
限的，但可以通过架空天线、中继、或卫星等方式扩大传播距 离。
应用：中继通信、调频、电视广播、以及雷达、导航系统 中。
无线通信常用天线 1. 全向天线 在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线。即
水平方向图的基本为圆形。不过在其垂直方向图上，可以看到辐射 能量是集中的，因此可以获得天线增益。
全向天线一般由半波振子排列的直线阵组成。
辐射能量更集中
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振子单元数每增 加一倍（即长度 增加一倍，增益 增加3dB。
超短波 < 10
> 30
沿空间 直线传播
沿地表传播衰减极大，电磁波又 会穿透电离层，不能返回地面。 只能采用主要沿空间直线传播
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无线电波的传播方式
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1. 沿地面传播的地波 特点：因为地面的导电特性比较稳定，所以电波沿地面
的传播比较稳定；遇障碍物绕射能力强，传输距离比较远。 应用：导航。
1. 什么叫超外差式接收机？ 混频器输出端获得载频频率为本振和高频已调信号两者频
率之差。 2. 为什么要使用混频器？
如果接收机直接将高频信号放大，对于不同的频率，接收 机的灵敏度（接收弱信号的能力）和选择性（区别不同电台 的能力）变化较剧烈。而用混频器得到的中频信号的频率固 定，因此中频放大器的选择性和增益和接收的频率无关。
3. 特殊天线 用于特殊用途，例如室内覆盖、隧道覆盖等。典型例子
是泄漏同轴电缆。 泄露电缆在其外导体上沿长度方向周期性地开有一定形
状的槽孔。电缆内部传输的部分高频电磁能可以由槽孔以电 磁波的形式向外部辐射，同时可以通过槽孔接收外部的电磁 波。泄露同轴电缆兼有传输线和收、发天线的功能。
第31页/共32页
限的，但可以通过架空天线、中继、或卫星等方式扩大传播距 离。
应用：中继通信、调频、电视广播、以及雷达、导航系统 中。
最新第3讲-无线通信系统.课件ppt
通信。
24
物联网概论
➢ 时分多址（TDMA）访问技术
第3讲 无线通信系统
• 时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)是把时间分割成周 期性帧(Frame)，每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号， 在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各 移动终端的信号而不混扰。基站发向多个移动终端的信号都按顺 序安排在预定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接 收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。
• 跳频通信的关键技术是如何实现接收和发送端在改变频道过程 中实现频道的一致同步，且在跳频过程中应当尽可能的少花费 时间。
• FHSS和FDMA一样是一个多频率的通信方式。
29
课后作业
物联网概论
3-3，3-7，3-8
第3讲 无线通信系统
补：什么是扩频通信技 术？
30
新材料作文审题训练
• 文题一： 阅读下面文字，按要求作文。
物联网概论
第3讲 无线通信系统
3.4.2 有效性指标-----频带利用率
频带利用率η是描述数据传输速率和带宽之间关系的1 个指标。它是单位时间内所能传 输的信息速率，可表示为 系统的传输速率/系统的頻带宽度（B），单位为Bd/HZ或 bit/(s .Hz)
η=NBd/B η=R/B
从以上可看出，若码元速率相同，加大M或减少B都可使頻带 利用率提高。前者可采用 多进制调制技术实现，后者可采 用单边调制、部分响应等压缩发送信号频谱的方法。
• 在FDMA系统中，分配给用户一个信道，
即一对频谱，一个频谱用作前向信道
即基站向移动台方向的信道，另一个
则用作反向信道即移动台向基站方向
《无线通信基础知识》课件
无线电波在传播过程中遇到不同介质时，发 生折射。
无线通信调制技术
调频（FM）
通过改变无线电波的频率来携带信息。
调相（PM）
通过改变无线电波的相位来携带信息。
调相调频（PM/FM）
结合调相和调频技术，提高信息传输的可靠性。
数字调制
利用数字信号对载波进行调制，实现数字信息的传输。
无线通信编码技术
信源编码
智能家居
通过无线通信技术实现家电设备的远程控制和 智能化管理。
智能农业
利用无线传感器网络监测作物生长环境和状况 ，提高农业生产效率。
智能城市
整合各类城市服务，提高城市管理水平和居民生活品质。
卫星通信系统
国际通信
卫星通信系统覆盖全球，为国际间通信提供可靠 和高效的服务。
广播和电视传输
卫星用于广播和电视节目的传输，可覆盖广泛地 区。
通过大量发送无效请求或垃圾数据，使合法 用户无法正常访问网络资源。
无线通信加密技术
WEP加密
使用RC4流密码算法，对无线数据进行加密 ，但已被破解。
WPA2加密
使用AES算法，提供更高的加密强度和安全 性。
WPA加密
采用TKIP和AES算法，提供更高级别的安全 性。
WPA3加密
引入新的安全特性，进一步提高无线网络安 全性能。
移动支付与金融
通过手机银行、移动支付等方式实现便捷的金融服务 。
无线局域网
家庭和企业网络
通过无线技术将多台设备连 接至互联网，实现高速数据 传输。
公共场所网络
在咖啡馆、图书馆、机场等 公共场所提供免费或付费的 Wi-Fi服务。
物联网应用
无线局域网在智能家居、工 业自动化等领域发挥重要作 用。
无线通信调制技术
调频（FM）
通过改变无线电波的频率来携带信息。
调相（PM）
通过改变无线电波的相位来携带信息。
调相调频（PM/FM）
结合调相和调频技术，提高信息传输的可靠性。
数字调制
利用数字信号对载波进行调制，实现数字信息的传输。
无线通信编码技术
信源编码
智能家居
通过无线通信技术实现家电设备的远程控制和 智能化管理。
智能农业
利用无线传感器网络监测作物生长环境和状况 ，提高农业生产效率。
智能城市
整合各类城市服务，提高城市管理水平和居民生活品质。
卫星通信系统
国际通信
卫星通信系统覆盖全球，为国际间通信提供可靠 和高效的服务。
广播和电视传输
卫星用于广播和电视节目的传输，可覆盖广泛地 区。
通过大量发送无效请求或垃圾数据，使合法 用户无法正常访问网络资源。
无线通信加密技术
WEP加密
使用RC4流密码算法，对无线数据进行加密 ，但已被破解。
WPA2加密
使用AES算法，提供更高的加密强度和安全 性。
WPA加密
采用TKIP和AES算法，提供更高级别的安全 性。
WPA3加密
引入新的安全特性，进一步提高无线网络安 全性能。
移动支付与金融
通过手机银行、移动支付等方式实现便捷的金融服务 。
无线局域网
家庭和企业网络
通过无线技术将多台设备连 接至互联网，实现高速数据 传输。
公共场所网络
在咖啡馆、图书馆、机场等 公共场所提供免费或付费的 Wi-Fi服务。
物联网应用
无线局域网在智能家居、工 业自动化等领域发挥重要作 用。
无线通信简介PPT课件
无线电频率划分表
2020/2/14
可编辑
2.3 电波传播模式
1、水下传播 电波在海水中的吸收衰减随频率升高而增大，
目前仅用于超长波水下通信。
2、地表波传播 又称地波传播。地面吸收衰减随频率升高而增
大。地波传播用于中频（中波）以下频段。
3、对流层视距传播 在低层大气中，利用直射波的传播模式。传播
2020/2/14
可编辑
多径传播
2020/2/14
可编辑
寂静区
解决寂静区问题的办法是低频率、大仰角。
2020/2/14
可编辑
3.4 短波自适应通信
自适应(Adaptive)：通信系统具有适应通信 条件变化的能力。
短波通信中可能用到的自适应： 频率自适应
功率自适应 分集自适应 自适应均衡 自适应天线阵列
2020/2/14
可编辑
2.1 简单的无线电通信系统
两个无线电台（对讲机） 信号以无线电波的形式传输 无线电波最重要的参数：
频率 功率
频率需符合国家无线电频谱规划 频率决定了设备（特别是天线）的尺寸
2020/2/14
可编辑
2.2 频率、波长、无线电频段划分
频率（f）就是单位时间（1s）内正弦波变化的次 数，单位Hz
信源编码器
信源
2020/2/14
信道 噪声源 ➢➢频使谱信搬息移带，有 ➢以规模适律拟应性信频，号带以传减 ➢数输少信字要误息信求码加号概密率 ➢➢➢可减基增选少带加件信传冗号输余中无以 的需提冗此高余模可以块靠提性高 有➢可效选性件
解调器
信道译码器 接 收 设
解密器 备
信源译码器
信宿
可编辑
2020/2/14
可编辑
2.3 电波传播模式
1、水下传播 电波在海水中的吸收衰减随频率升高而增大，
目前仅用于超长波水下通信。
2、地表波传播 又称地波传播。地面吸收衰减随频率升高而增
大。地波传播用于中频（中波）以下频段。
3、对流层视距传播 在低层大气中，利用直射波的传播模式。传播
2020/2/14
可编辑
多径传播
2020/2/14
可编辑
寂静区
解决寂静区问题的办法是低频率、大仰角。
2020/2/14
可编辑
3.4 短波自适应通信
自适应(Adaptive)：通信系统具有适应通信 条件变化的能力。
短波通信中可能用到的自适应： 频率自适应
功率自适应 分集自适应 自适应均衡 自适应天线阵列
2020/2/14
可编辑
2.1 简单的无线电通信系统
两个无线电台（对讲机） 信号以无线电波的形式传输 无线电波最重要的参数：
频率 功率
频率需符合国家无线电频谱规划 频率决定了设备（特别是天线）的尺寸
2020/2/14
可编辑
2.2 频率、波长、无线电频段划分
频率（f）就是单位时间（1s）内正弦波变化的次 数，单位Hz
信源编码器
信源
2020/2/14
信道 噪声源 ➢➢频使谱信搬息移带，有 ➢以规模适律拟应性信频，号带以传减 ➢数输少信字要误息信求码加号概密率 ➢➢➢可减基增选少带加件信传冗号输余中无以 的需提冗此高余模可以块靠提性高 有➢可效选性件
解调器
信道译码器 接 收 设
解密器 备
信源译码器
信宿
可编辑
第1章无线通信系统概述
这就需要采用复杂的锁相环或高性能的频率合成电路，也 可以采用本振频率漂移抵消设计， 但这增加了系统的成本 和复杂性。
第1章 绪论
在超外差接收机中， 中频频率是固定的， 当信号频率
改变时， 只要相应地改变本地振荡信号频率即可。 通常中 频频率相对较低， 中频放大器可以获得很高的稳定增益， 降低了射频级实现高增益的难度， 相应地， AGC 范围也就 较大。 由于使用高性能的中频滤波器（通常是晶体滤波器或
其直流分量、基波分量和三次谐波分量之和。谐波次数越 高，幅度越小，影响就越小。
第1章 绪论
图 1-4 信号分解
第1章 绪论
对于周期性信号，可以表示为许多离散的频率分量(各分
量间成谐频关系)，例如图1-5即为图1-4所示信号的频谱图；对 于非周期性信号，可以用傅里叶变换的方法分解为连续谱，信 号为连续谱的积分。 频谱特性包含幅频特性和相频特性两部分，它们分别反映
第1章 绪论
接收设备的任务主要是有选择地放大空中微弱电 磁信号(同时要尽可能保证信息的质量)，并恢复有用 信息。接收设备的结构通常采用超外差(Super Heterodyne)形式，图1-1中的接收机即为一次变频超外
差结构。随着设备小型化和系统化，接收设备的结构
出现了许多新的形式，如图1-2和图1-3分别为镜频抑 制式和直接变换式(Direct Conversion)或零中频(Zero IF)
式接收机结构。不同的接收设备结构有不同的特点。
第1章 绪论
图 1-2 镜像抑制接收机结构 (a) Hartley结构；(b) Weaver结构
第1章 绪论
图 1-3 零中频接收机结构
第1章 绪论
超外差结构的接收设备在接收过程中， 将射频输入信号 与本地振荡器产生的信号混频或差拍（Heterodyne）， 由混 频器后的中频滤波器选出射频信号与本振信号频率两者的和 频或差频。 超外差接收机可以采用一次变频、 两次变频， 甚至多次变频， 以降低滤波器实现的难度， 提高镜像频率抑 制能力。 传统的超外差接收机采用向下变频(Down Conversion)方式， 接收信号首先通过混频前的选频网络（镜 像抑制滤波器）选出所需频率并削弱干扰特别是镜像干扰后， 经低噪声放大器放大并送到混频器进行混频， 得到中频信号。 随着无线通信工作频率的不断提高， 高品质因数Q的镜像抑 制滤波器越来越难以实现， 因此， 高性能的超外差接收机通 常采用多级频率变换结构， 使每级变频前后的工作频率之比 在10左右。
第1章 绪论
在超外差接收机中， 中频频率是固定的， 当信号频率
改变时， 只要相应地改变本地振荡信号频率即可。 通常中 频频率相对较低， 中频放大器可以获得很高的稳定增益， 降低了射频级实现高增益的难度， 相应地， AGC 范围也就 较大。 由于使用高性能的中频滤波器（通常是晶体滤波器或
其直流分量、基波分量和三次谐波分量之和。谐波次数越 高，幅度越小，影响就越小。
第1章 绪论
图 1-4 信号分解
第1章 绪论
对于周期性信号，可以表示为许多离散的频率分量(各分
量间成谐频关系)，例如图1-5即为图1-4所示信号的频谱图；对 于非周期性信号，可以用傅里叶变换的方法分解为连续谱，信 号为连续谱的积分。 频谱特性包含幅频特性和相频特性两部分，它们分别反映
第1章 绪论
接收设备的任务主要是有选择地放大空中微弱电 磁信号(同时要尽可能保证信息的质量)，并恢复有用 信息。接收设备的结构通常采用超外差(Super Heterodyne)形式，图1-1中的接收机即为一次变频超外
差结构。随着设备小型化和系统化，接收设备的结构
出现了许多新的形式，如图1-2和图1-3分别为镜频抑 制式和直接变换式(Direct Conversion)或零中频(Zero IF)
式接收机结构。不同的接收设备结构有不同的特点。
第1章 绪论
图 1-2 镜像抑制接收机结构 (a) Hartley结构；(b) Weaver结构
第1章 绪论
图 1-3 零中频接收机结构
第1章 绪论
超外差结构的接收设备在接收过程中， 将射频输入信号 与本地振荡器产生的信号混频或差拍（Heterodyne）， 由混 频器后的中频滤波器选出射频信号与本振信号频率两者的和 频或差频。 超外差接收机可以采用一次变频、 两次变频， 甚至多次变频， 以降低滤波器实现的难度， 提高镜像频率抑 制能力。 传统的超外差接收机采用向下变频(Down Conversion)方式， 接收信号首先通过混频前的选频网络（镜 像抑制滤波器）选出所需频率并削弱干扰特别是镜像干扰后， 经低噪声放大器放大并送到混频器进行混频， 得到中频信号。 随着无线通信工作频率的不断提高， 高品质因数Q的镜像抑 制滤波器越来越难以实现， 因此， 高性能的超外差接收机通 常采用多级频率变换结构， 使每级变频前后的工作频率之比 在10左右。
无线通信系统概述.ppt
1
Reference books （主要参考书）: John G. Proakis: “Digital communications”, 3rd ed 《数字通信》John G. Proakis 著，（影印版,中文版） 电子工业出版社，《通信与信息科学教育丛书》 Reading Materials: to be delivered during the course
/book/book.asp2 Nhomakorabea信息系统包括的内容
• 信息的产生与获取
– 数据信息 – 语音信息 – 图像信息
• 信息的处理与存储
– 模拟信息转换为数字信息 – 信息的压缩
• 信息的传输与网络
– 时间传输：信息存储以利于今后使用 – 空间传输：利用某种传输媒质信息进行传输
7
通信系统中常用表示方法
• BYTE：
– 8 bits(比特) 1 BYTE
• bps(bits per second)
x bits/s x bps x Kbits/s x Kbps x Mbits/s x Mbps
8
常用的通信系统数据
• GSM语音电话
• 无线局域网(WIFI)
T
2T
时间t
nT
发射信号经量化后，得到幅度值为0/1的时间序列
28
语音信号速率
• 采样与量化
– 采样速率：8000样点/秒(采样定理) – 量化：8比特/样点(8比特表示每个样点) – 速率：8000*8=64000比特/秒(64Kbits/s)
• 语音信号压缩：
– 利用信号的相关性可进行压缩 – 压缩过程考虑信号恢复时容忍的失真度 – GSM系统中语音信号压缩为9Kbits/s – 语音信号可以压缩到1Kbits/s
无线电通信课件(PPT30页)
1、什么是超短波
超短波，又叫米波或甚高频无线电波，也叫甚高频无线电波。 主要传播方式是直射波传播，传播距离不远，一般为几十公里，主 要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等。
超短波通信的主要特点是，由于地面吸收较大和电离层不能反射 ，只能靠直线方式传输，称为视距通信，传输距离约50km，远距离 传输时需经中继站分段传输、称为接力通信，实践中发现，超短波 具有相当强的绕射能力，从而也可进行“超视距”通信。
3、电磁波的传输方式及特点
无线电磁波的传播方式按电磁波离开地面的高度，可以分为如 下五种： (1)(地波)（地面波）（表面波 ） 当接收天线距离发射天线较远 时，地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去 了。只有某些电波能够沿着地球拱起的部分传播出去，这种沿着 地球表面传播的电波就叫地波，也叫表面波。地面波传播无线电 波沿着地球表面的传播方式，称为地面波传播。
• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Monday, July 20, 202020-Jul-
2020.7.20
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.7.2008:27:5420 July 202008:27
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。7/20/2
020 8:27:54 AM08:27:542020/7/20
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。7/20/2
谢 谢 大 家 020 8:27 AM7/20/2020 8:27 AM20.7.2020.7.20
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。20-Jul-2020 Ju ly 202020.7.20
Tong xun
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由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
第1章 绪论
1.1.2 无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所 谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电 发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开 辟更高的频段。 （2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半 双工和单工方式。 （3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。
第1章 绪论
（4） 按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数 字通信, 也可以分为话音通信、 图像通信、 数据通信 和多媒体通信等。
各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复 杂程度都有很大不同。 但是组成设备的基本电路及其 原理都是相同的, 遵从同样的规律。 本书将以模拟通信 为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和 规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。
1010 可见光
X射线 宇宙射线
1020
1025
/m
f/Hz
3×10 3
3×10 －2
3×10 －7
(3.8～ 7.8)×10－7
3×10 －12 3×10 －17
图 1 — 4 电磁波波谱
第1章 绪论
第1章 绪论
式中: c为光速, f 和λ分别为无线电波的频率和波长, 因此, 无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁 波。 对频率或波长进行分段, 分别称为频段或波段。 不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的 能力和方式也不同, 因而它们的分析方法和应用范围也 不同。
电磁波从发射天线辐射出去后, 不仅电波的能量会 扩散, 接收机只能收到其中极小的一部分, 而且在传播过 程中, 电波的能量会被地面、 建筑物或高空的电离层吸 收或反射, 或者在大气层中产生折射或散射等现象, 从而 造成到达接收机时的强度大大衰减。 根据无线电波在传 播过程所发生的现象, 电波的传播方式主要有直射（视 距）传播、 绕射（地波）传播、 折射和反射（天波） 传播及散射传播等, 如图 1 — 5 所示。 决定传播方式和 传播特点的关键因素是无线电信号的频率。
第1章 绪论
信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性 （如时间常数）与之相适应。
2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。
0 t
图 1 — 2 信号分解
信号幅度
第1章 绪论
对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量 （各分量间成谐频关系）, 例如图 1 — 3即为图 1 — 2所 示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换 的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。
第1章 绪论
第1章 绪论
➢1.1 无线通信系统概述 ➢1.2 信号、频谱与调制 ➢1.3 本课程的特点 ➢思考题与习题
第1章 绪论
1.1 无线通信系统概述
高频电路是通信系统, 特别是无线通信系统的基础, 是无线通信设备的重要组成部分。
1.1.1 无线通信系统的组成 无线通信(或称无线电通信)的类型很多, 可以根据传 输方法、 频率范围、 用途等分类。不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有较大差异, 但它们的基本组成 不变, 图1 —— 1是无线通信系统基本组成的方框图。 图中虚线以上部分为发送设备（发信机）, 虚线以下 部分为接收设备（收信机）, 天线及天线开关为收发共用 设备。 信道为自由空间。 话筒和扬声器属于通信的终端 设备, 分别为信源和信宿。
第1章 绪论
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器
天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
图1—1 无线通信系统的基本组成
第1章 绪论
超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放 大器来完成对接收信号的选择和放大。 当信号频率改变 时, 只要相应地改变本地振荡信号频率即可。
应当指出, 不同频段的信号具有不同的分析与实现 方法, 对于米波以上（含米波, λ≥1 m） 集总（中）参数的方法来分析与实现, 而对于米波以下 （λ<1 m）的信号一般应用分布参数的方法来分析与实 现， 当然, 这也是相对的。
第1章 绪论
4. 传播特性 传播特性指的是无线电信号的传播方式、 传播距离、 传播特点等。 无线电信号的传播特性主要根据其所处的 频段或波段来区分。
任何信号都具有一定的频率或波长。 我们这里所
讲的频率特性就是无线电信号的频率或波长。 电磁波
辐射的波谱很宽, 如图 1 — 4 所示。
无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的频 率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下关系:
c=fλ
（1—1）
第1章 绪论
无线电波 105
紫外线
红外线
1015
第1章 绪论
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
图1— 5
（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
第1章 绪论
5. 调制特性 无线电传播一般都要采用高频（射频）的另一个原 因就是高频适于天线辐射和无线传播。 只有当天线的尺 寸到可以与信号波长相比拟时, 天线的辐射效率才会较高, 从而以较小的信号功率传播较远的距离, 接收天线也才能 有效地接收信号。 所谓调制, 就是用调制信号去控制高频载波的参数, 使载波信号的某一个或几个参数（振幅、 频率或相位） 按照调制信号的规律变化。 根据载波受调制参数的不同, 调制分为三种基本方式, 它们是振幅调制（调幅）、 频率调制（调频）、 相位调 制（调相）, 分别用AM、 FM、 PM表示， 还可以有组 合调制方式。
频谱特性包含幅频特性和相频特性两部分, 它们分 别反映信号中各个频率分量的振幅和相位的分布情况。
任何信号都会占据一定的带宽。 从频谱特性上看, 带宽就是信号能量主要部分（一般为90%以上）所占据 的频率范围或频带宽度。
信号振幅
0
F
3F 5F 7F 9F
F
图 1 — 3 频谱图
第1章 绪论
3. 频率特性
第1章 绪论
1.2 信号、 频谱与调制
在高频电路中, 我们要处理的无线电信号主要有三种: 基带（消息）信号、 高频载波信号和已调信号。 所谓基 带信号, 就是没有进行调制之前的原始信号, 也称调制信 号。
1. 时间特性 一个无线电信号, 可以将它表示为电压或电流的时间 函数, 通常用时域波形或数学表达式来描述。 无线电信号的时间特性就是信号随时间变化快的特性。
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
第1章 绪论
1.1.2 无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所 谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电 发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开 辟更高的频段。 （2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半 双工和单工方式。 （3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。
第1章 绪论
（4） 按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数 字通信, 也可以分为话音通信、 图像通信、 数据通信 和多媒体通信等。
各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复 杂程度都有很大不同。 但是组成设备的基本电路及其 原理都是相同的, 遵从同样的规律。 本书将以模拟通信 为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和 规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。
1010 可见光
X射线 宇宙射线
1020
1025
/m
f/Hz
3×10 3
3×10 －2
3×10 －7
(3.8～ 7.8)×10－7
3×10 －12 3×10 －17
图 1 — 4 电磁波波谱
第1章 绪论
第1章 绪论
式中: c为光速, f 和λ分别为无线电波的频率和波长, 因此, 无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁 波。 对频率或波长进行分段, 分别称为频段或波段。 不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的 能力和方式也不同, 因而它们的分析方法和应用范围也 不同。
电磁波从发射天线辐射出去后, 不仅电波的能量会 扩散, 接收机只能收到其中极小的一部分, 而且在传播过 程中, 电波的能量会被地面、 建筑物或高空的电离层吸 收或反射, 或者在大气层中产生折射或散射等现象, 从而 造成到达接收机时的强度大大衰减。 根据无线电波在传 播过程所发生的现象, 电波的传播方式主要有直射（视 距）传播、 绕射（地波）传播、 折射和反射（天波） 传播及散射传播等, 如图 1 — 5 所示。 决定传播方式和 传播特点的关键因素是无线电信号的频率。
第1章 绪论
信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性 （如时间常数）与之相适应。
2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。
0 t
图 1 — 2 信号分解
信号幅度
第1章 绪论
对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量 （各分量间成谐频关系）, 例如图 1 — 3即为图 1 — 2所 示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换 的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。
第1章 绪论
第1章 绪论
➢1.1 无线通信系统概述 ➢1.2 信号、频谱与调制 ➢1.3 本课程的特点 ➢思考题与习题
第1章 绪论
1.1 无线通信系统概述
高频电路是通信系统, 特别是无线通信系统的基础, 是无线通信设备的重要组成部分。
1.1.1 无线通信系统的组成 无线通信(或称无线电通信)的类型很多, 可以根据传 输方法、 频率范围、 用途等分类。不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有较大差异, 但它们的基本组成 不变, 图1 —— 1是无线通信系统基本组成的方框图。 图中虚线以上部分为发送设备（发信机）, 虚线以下 部分为接收设备（收信机）, 天线及天线开关为收发共用 设备。 信道为自由空间。 话筒和扬声器属于通信的终端 设备, 分别为信源和信宿。
第1章 绪论
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器
天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
图1—1 无线通信系统的基本组成
第1章 绪论
超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放 大器来完成对接收信号的选择和放大。 当信号频率改变 时, 只要相应地改变本地振荡信号频率即可。
应当指出, 不同频段的信号具有不同的分析与实现 方法, 对于米波以上（含米波, λ≥1 m） 集总（中）参数的方法来分析与实现, 而对于米波以下 （λ<1 m）的信号一般应用分布参数的方法来分析与实 现， 当然, 这也是相对的。
第1章 绪论
4. 传播特性 传播特性指的是无线电信号的传播方式、 传播距离、 传播特点等。 无线电信号的传播特性主要根据其所处的 频段或波段来区分。
任何信号都具有一定的频率或波长。 我们这里所
讲的频率特性就是无线电信号的频率或波长。 电磁波
辐射的波谱很宽, 如图 1 — 4 所示。
无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的频 率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下关系:
c=fλ
（1—1）
第1章 绪论
无线电波 105
紫外线
红外线
1015
第1章 绪论
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
图1— 5
（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
第1章 绪论
5. 调制特性 无线电传播一般都要采用高频（射频）的另一个原 因就是高频适于天线辐射和无线传播。 只有当天线的尺 寸到可以与信号波长相比拟时, 天线的辐射效率才会较高, 从而以较小的信号功率传播较远的距离, 接收天线也才能 有效地接收信号。 所谓调制, 就是用调制信号去控制高频载波的参数, 使载波信号的某一个或几个参数（振幅、 频率或相位） 按照调制信号的规律变化。 根据载波受调制参数的不同, 调制分为三种基本方式, 它们是振幅调制（调幅）、 频率调制（调频）、 相位调 制（调相）, 分别用AM、 FM、 PM表示， 还可以有组 合调制方式。
频谱特性包含幅频特性和相频特性两部分, 它们分 别反映信号中各个频率分量的振幅和相位的分布情况。
任何信号都会占据一定的带宽。 从频谱特性上看, 带宽就是信号能量主要部分（一般为90%以上）所占据 的频率范围或频带宽度。
信号振幅
0
F
3F 5F 7F 9F
F
图 1 — 3 频谱图
第1章 绪论
3. 频率特性
第1章 绪论
1.2 信号、 频谱与调制
在高频电路中, 我们要处理的无线电信号主要有三种: 基带（消息）信号、 高频载波信号和已调信号。 所谓基 带信号, 就是没有进行调制之前的原始信号, 也称调制信 号。
1. 时间特性 一个无线电信号, 可以将它表示为电压或电流的时间 函数, 通常用时域波形或数学表达式来描述。 无线电信号的时间特性就是信号随时间变化快的特性。