《現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)》第5章-無線通信

1、第第5章章 無線通信無線通信v5.1 無線通信概述v5.2 無線通信的主要關(guān)鍵技術(shù) v5.3 微波通信 v5.4 衛(wèi)星通信 v5.5 無線接入 v5.1 無線通信概述 5.1.1 無線傳播的基本特性 5.1.2 天線基本知識 5.1.3 無線通信的頻率資源 v5.2 無線通信的主要關(guān)鍵技術(shù) 5.2.1 多址技術(shù) 5.2.2 擴(kuò)頻技術(shù) 5.2.3 正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù) v5.3 微波通信 5.3.1 微波通信概述 5.3.2 微波中繼通信 5.3.3 微波通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 v5.4 衛(wèi)星通信 5.4.1 衛(wèi)星通信概述 5.4.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 5.4.3 衛(wèi)星移動通信 v5.5 無線

2、接入 5.5.1 無線接入概述 5.5.2 無線個域網(wǎng)（WPAN） 5.5.3 藍(lán)牙技術(shù) 5.5.4 超寬帶無線電（UWB）技術(shù) v 無線通信系統(tǒng)大致可以分成兩類，一類是利用無線電波來解決信息傳輸問題，如微波傳輸系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)；另外一類是利用無線方式作為系統(tǒng)接入，形成具有覆蓋能力的通信網(wǎng)絡(luò)，如陸地移動通信系統(tǒng)、衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以及各種短距離無線通信等。 v 在無線通信中，為了充分利用信道，在多點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)相互間互不干擾的多邊通信，常采用不同的多址技術(shù)，如頻分多址、時分多址、碼分多址、空分多址等。同時，還采用了多類先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)，如具有抗干擾能力強(qiáng)和信號隱蔽等突出特點(diǎn)的擴(kuò)頻技術(shù)；具有無線環(huán)境高

3、速傳輸特征的正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)等。 1. 多址接入概述多址接入概述v 在無線通信中，一個信道只容納一個用戶進(jìn)行通話；許多同時通話的用戶，可以共享無線媒體；用某種方式可區(qū)分不同的用戶，即為多址方式。解決多址接入的方法稱為多址接入技術(shù)。 v 如圖5-3所示多址接入。（2）TDMA系統(tǒng)應(yīng)用v TDMA系統(tǒng)的收發(fā)雙工可采用頻分雙工（FDD）方式或時分雙工（TDD）方式。v 在FDD方式中，上行鏈路和下行鏈路的幀結(jié)構(gòu)既可相同也可不同。在TDD方式中，通常收發(fā)工作在相同頻率上；在一幀中，一半的時隙用于移動臺發(fā)送，另一半的時隙用于移動臺接收。 v CDMA方式是頻譜擴(kuò)展的通信方式，即擴(kuò)頻方式。用戶

4、信號經(jīng)過擴(kuò)頻處理，再經(jīng)載波調(diào)制后發(fā)送出去。接收端使用完全相同的擴(kuò)頻碼序列，同步后與接收的寬帶信號作相關(guān)處理，把寬帶信號解擴(kuò)為原始數(shù)據(jù)信息。不同用戶使用不同的碼序列，其占用相同頻帶，可以同時傳輸，接收機(jī)雖然能收到但不能解出，這樣可實(shí)現(xiàn)互不干擾的多址通信。5.2.2 擴(kuò)頻技術(shù) 擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)是指擴(kuò)頻信號帶寬W與基帶數(shù)據(jù)信號帶寬B之比，了系統(tǒng)信噪比改善的程度。 。擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)v 如圖5-5所示。擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)5.2.3 正交頻分復(fù)用（OFDM）正交頻分復(fù)用（OFDM）正交頻分復(fù)用（OFDM）v 微波是頻率為300 MHz 300 GHz

5、的電磁波。微波通信是在微波頻段通過地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無線通信手段。 v 衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，在兩個或多個地面站之間進(jìn)行的通信過程或方式。衛(wèi)星通信屬于宇宙無線電通信的一種形式，工作在微波頻段。衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)、航天技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的重要成果。近30年來，衛(wèi)星通信在國際通信、國內(nèi)通信、軍事通信、移動通信以及廣播電視等領(lǐng)域，得到了廣泛的應(yīng)用。v 現(xiàn)代通信中廣泛應(yīng)用的是有源靜止衛(wèi)星（即同步衛(wèi)星）。v 靜止衛(wèi)星被發(fā)射到位于赤道上空35 800 km 附近的圓形軌道上，其運(yùn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，繞地球一周的時間恰好為24小時 ，與地球自轉(zhuǎn)周期相同。

6、以靜止衛(wèi)星作為中繼站所組成的通信系統(tǒng)，稱為靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)或同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 v 無線接入是用無線傳輸代替接入網(wǎng)的全部或部分，向用戶終端提供電話和數(shù)據(jù)服務(wù)。由無線接入系統(tǒng)所構(gòu)成的用戶接入網(wǎng)，稱為無線接入網(wǎng)。1. 無線接入的基本概念無線接入的基本概念v 無線接入的概念為：從公用電信網(wǎng)的交換節(jié)點(diǎn)到用戶終端之間的傳輸設(shè)備采用無線方式的、為用戶提供固定或移動的接入服務(wù)的技術(shù)。 v 無線接入網(wǎng)的覆蓋范圍取決于基站的發(fā)射功率，基站發(fā)射功率越大，其覆蓋范圍也就越大。v 無線接入技術(shù)按終端的移動性，可分為固定無線接入技術(shù)和移動無線接入技術(shù)。 ； （1）微微網(wǎng)中的信道特性v 微微網(wǎng)中信道的特性完全取決于主設(shè)備。主設(shè)備的主機(jī)標(biāo)識（藍(lán)牙地址）提供了跳頻序列和信道接入碼，主設(shè)備的系統(tǒng)時鐘決定了跳頻序列的相位和時間。v 藍(lán)牙系統(tǒng)建立在對等通信的基礎(chǔ)上，主從任務(wù)僅在微微網(wǎng)生存期內(nèi)有效；當(dāng)微微網(wǎng)取消后，主從任務(wù)便取消。每一設(shè)備都可作為主或從設(shè)備，可定義建立微微網(wǎng)的設(shè)備為主地址。主設(shè)備定義了微微網(wǎng)，還控制微微網(wǎng)的信息流量并管理接入（2）不同微微網(wǎng)的互連v 通過調(diào)整微微網(wǎng)的信道參數(shù)（即主設(shè)備地址和主設(shè)備時鐘），設(shè)備可從一個微微網(wǎng)中跳到另一個微微網(wǎng)中，并可改變?nèi)蝿?wù)。 v 由于主設(shè)備參數(shù)標(biāo)示了微微網(wǎng)信道的跳轉(zhuǎn)模式，因而一個設(shè)備不可能在不同的微微網(wǎng)中都為主設(shè)