無(wú)線通信系統(tǒng)概述

無(wú)線通信系統(tǒng)概述1第一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三內(nèi)容簡(jiǎn)介信息系統(tǒng)概述信息的處理無(wú)線通信系統(tǒng)概述無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)例2第二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三信息系統(tǒng)包括的內(nèi)容信息的產(chǎn)生與獲取數(shù)據(jù)信息語(yǔ)音信息圖像信息信息的處理與存儲(chǔ)模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息信息的壓縮信息的傳輸與網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳輸：信息存儲(chǔ)以利于今后使用空間傳輸：利用某種傳輸媒質(zhì)信息進(jìn)行傳輸3第三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)第二代（GSM,IS-95)第三代（CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA）局域網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）無(wú)線廣域網(wǎng)（WMAX）廣播電視系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)近距無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）4第四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三完整的通信系統(tǒng)信源與信源處理單元信號(hào)發(fā)射機(jī)與信號(hào)接收機(jī)傳輸網(wǎng)絡(luò)5第五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)分類模擬通信系統(tǒng)：將采集的信號(hào)直接進(jìn)行傳輸模擬信號(hào)直接進(jìn)行傳輸代表性系統(tǒng)：模擬電視，AM廣播數(shù)字傳輸系統(tǒng)：傳輸?shù)男盘?hào)只包括“0”，“1”數(shù)字化信號(hào)將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后再進(jìn)行傳輸?shù)湫拖到y(tǒng)：手機(jī)信號(hào)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬通信系統(tǒng)正在逐步被數(shù)字通信系統(tǒng)取代6第六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三＋3.6V3.8V0.2V（噪聲）接收到錯(cuò)誤電平信號(hào)模擬通信系統(tǒng)7第七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三＋3.6V3.8V0.2V（噪聲）判決正確數(shù)字通信系統(tǒng)判決“1”>1.8V“1”→3.6v；“0”→0v8第八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三－3.6V“1”2.6V1.0V判決正確數(shù)字通信系統(tǒng)判決“1”>1.8V“1”→3.6v；“0”→0v9第九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線10第十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線11第十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三信源編碼是將信息轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而后進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s。例如：語(yǔ)音編碼。信源解碼過程是這個(gè)過程的逆過程。信源編碼/信源解碼模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)采樣模擬/數(shù)字信源編碼數(shù)字信號(hào)12第十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三例：語(yǔ)音信號(hào)編碼語(yǔ)音信號(hào)的頻率：300Hz-3400Hz（一般為語(yǔ)音信號(hào)最高頻率是4KHz）13第十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三語(yǔ)音信號(hào)的采樣采樣定理。。。14第十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三語(yǔ)音信號(hào)的量化3.5v01100011100100114.7v15第十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三語(yǔ)音信號(hào)的壓縮原始信號(hào)：2X4kX8=64kbits/s語(yǔ)音信號(hào)壓縮技術(shù)：GSM系統(tǒng)中語(yǔ)音信號(hào)為9kbits/s語(yǔ)音信號(hào)可以壓縮到1kbits/s以下16第十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖像信號(hào)的壓縮圖像信號(hào)是由一個(gè)個(gè)的像素組成(例800X600)，每個(gè)像素的幅度表示灰度彩色圖像有三種不同的基色圖像信號(hào)具有更多的信息量需要傳輸（例:800X600X25幀/秒X3)高清電視圖像信號(hào)的傳輸需要幾十兆比特/秒17第十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三0110101001000101…信源編碼的工作一般由“信號(hào)與信息處理”專業(yè)的研究人員完成18第十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三③信源編碼：無(wú)損編碼·舉例HuffmanHuffman編碼：設(shè)信源有8種字母，對(duì)應(yīng)概率為XP(X)A0.20B0.19C0.18D0.17E0.15F0.10G0.05H0.0519第十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三③信源編碼：無(wú)損編碼·舉例Huffman20第二十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三③信源編碼：有損編碼語(yǔ)音編碼：64kbps32/16/8/4.8/2.4/0.8kbps預(yù)測(cè)編碼PCM~DPCM`ADPCM參數(shù)編碼高清晰度電視：1Gbps20Mbps分塊/DCT/變換系數(shù)量化/Huffman編碼幀間前向預(yù)測(cè)編碼、P幀幀間前向后向預(yù)測(cè)編碼、B幀21第二十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線22第二十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三用于保證接收到的“0”，“1”序列是正確的★錯(cuò)誤檢測(cè)可檢查接收信息是否正確需要加入一些冗余信息★錯(cuò)誤糾正可以檢測(cè)并可以糾正錯(cuò)誤需要更多的冗余信息★重傳機(jī)制在系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)到錯(cuò)誤但不能糾正錯(cuò)誤時(shí)需要更多冗余產(chǎn)生時(shí)延信道編碼23第二十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三正確信息：

我們明天14:00——16:00開會(huì)接收到的錯(cuò)誤信息：

我們明天10:00——16：00開會(huì)★：接收信息有錯(cuò)誤，但接收端無(wú)法知道糾錯(cuò)編碼的意義24第二十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三正確信息：

我們明天14:00—16:00開會(huì)利用編碼的方法可使錯(cuò)誤被檢測(cè)到：

我們明天下午10:00—16：00開會(huì)★：錯(cuò)誤可被檢測(cè)到，但不能被糾正★：這里加入了一定的冗余信息糾錯(cuò)編碼的意義25第二十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三利用編碼的方法可使錯(cuò)誤被檢測(cè)到并被糾正

我們明天下午10:00—16:00開會(huì)兩個(gè)小時(shí)★：錯(cuò)誤可被檢測(cè)，并可被糾正★：加入了更多的冗余信息糾錯(cuò)編碼的意義26第二十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三有些錯(cuò)誤是無(wú)法檢測(cè)到并被糾正的

我們明天下午16:00—18:00開會(huì)兩個(gè)小時(shí)★：加入了足夠的冗余信息★：錯(cuò)誤無(wú)法被檢測(cè)并被糾正糾錯(cuò)編碼的意義27第二十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三設(shè)信源碼元為x3,x4,x5,x6，三位附加碼元為x0,x1,x2，滿足以下條件：信道編碼：舉例（7,4）漢明碼傳輸序列：x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6上述編碼/解碼可以糾正接收序列中一定數(shù)量的錯(cuò)誤28第二十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線29第二十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三調(diào)制:將若干個(gè)二進(jìn)制數(shù)字組成的序列映射成一組相應(yīng)時(shí)間波形

例：待傳序列為：0010111001t數(shù)字信號(hào)值00101-110311-3T2T3T13T：一個(gè)波形占有的時(shí)間30第三十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三載波調(diào)制后的信號(hào):31第三十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線32第三十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三帶寬限制導(dǎo)致低通濾波的需要頻率軸用戶1用戶633第三十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三利用不同的通信頻帶傳輸信號(hào)34第三十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的基本定義比特：“0”，“1”帶寬：Hz,KHz,MHz傳輸速率：比特/秒(b/s,bps)，kb/s,Mb/s信噪比：信號(hào)功率/噪聲功率（dB）35第三十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三傳輸比特率若每個(gè)符號(hào)可以攜帶k個(gè)比特，（如

8PSK時(shí)k=3）,則系統(tǒng)傳輸?shù)姆?hào)率

R與比特率Rb的關(guān)系有：

k=Rb/R36第三十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三幾種通信系統(tǒng)帶寬GSM：若干200KHz頻帶構(gòu)成CDMA：若干1.25MHz頻帶構(gòu)成廣播數(shù)字電視（DVB-T）：若干6/7/8MHz頻帶帶寬構(gòu)成37第三十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三38第三十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三經(jīng)過低通濾波器后的載波調(diào)制信號(hào):39第三十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三無(wú)線發(fā)射信號(hào)Signalattenuationfromtransmittertoreceiver–afunctionofthedistance

40第四十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三方向性天線41第四十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三信道的問題噪聲的影響時(shí)變幅度衰減時(shí)變相位變化傳輸時(shí)延臨近頻道干擾42第四十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三高斯噪聲43第四十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三無(wú)線電波的傳輸44第四十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三時(shí)延特性45第四十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線46第四十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三接收機(jī)的主要工作天線接收無(wú)線電波并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行濾波及解調(diào)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)解碼對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行解壓縮得到原始信號(hào)47第四十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三接收機(jī)數(shù)字通信的接收機(jī)復(fù)雜度大于發(fā)射機(jī)一般來講接收機(jī)需要對(duì)付信道對(duì)發(fā)射信號(hào)的畸變發(fā)射信號(hào)的設(shè)計(jì)要以接收機(jī)能否正常接收到發(fā)射信號(hào)為原則48第四十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的構(gòu)成（點(diǎn)到點(diǎn)）信源編碼信道編碼調(diào)制低通濾波載波調(diào)制通道載波解調(diào)低通濾波解調(diào)信道解碼同步均衡信宿發(fā)射天線接收天線49第四十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三無(wú)線通信系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容信道編碼/解碼的研究（糾錯(cuò)編碼）BCH碼，卷積碼，turbo碼，LDPC碼調(diào)制/解調(diào)技術(shù)的研究BPSK，QAM，OFDM…天線與傳輸技術(shù)的研究天線發(fā)射/接收，方向性天線，智能天線，多天線技術(shù)無(wú)線通信系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)給出解決方案，進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)50第五十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信系統(tǒng)的研究理論研究信號(hào)時(shí)間頻率特性分析各種接收準(zhǔn)則通信系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真仿真系統(tǒng)的建立仿真參數(shù)的調(diào)整新的算法的給出通信系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)樣機(jī)的研制芯片的研制51第五十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三噪聲經(jīng)過相關(guān)器，接收信號(hào)可表示為其中n(t)與判決無(wú)關(guān),因此判決完全根據(jù)相關(guān)器的輸出信號(hào)的噪聲分量nk進(jìn)行判決。噪聲項(xiàng)例：理論研究52第五十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三例：通信系統(tǒng)仿真53第五十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三例：通信模塊電路板54第五十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三芯片55第五十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三通信網(wǎng)分類電信網(wǎng)例：固定電話，移動(dòng)電話廣播網(wǎng)例：聲音廣播，電視廣播計(jì)算機(jī)網(wǎng)例：Internet56第五十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三一體化通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想①核心：高速光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)②地面：接入、蜂窩、局域、城域③上層：天基網(wǎng)絡(luò)④垂直：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)⑤下層：自組織、傳感器網(wǎng)絡(luò)57第五十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三無(wú)線通信面臨的挑戰(zhàn)隨時(shí)隨地連接網(wǎng)絡(luò)多種業(yè)務(wù)多種設(shè)備的集合語(yǔ)音，數(shù)字，音頻，視頻電話，電視，照相機(jī)，計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的小型化、低功耗、低成本58第五十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三幾種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)介紹（1）-GSM

59第五十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三個(gè)人無(wú)線通信優(yōu)點(diǎn)：移動(dòng)性良好缺點(diǎn)：頻帶利用率低60第六十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三頻率規(guī)劃問題61第六十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三提高空間利用率的策略減小無(wú)線電波覆蓋面積提高信號(hào)接收效率主要技術(shù)方案減小蜂窩尺寸扇區(qū)分割技術(shù)智能天線技術(shù)多天線技術(shù)（MIMO）62第六十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三幾種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)介紹（2）-衛(wèi)星通信63第六十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三幾種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)介紹（3）-無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

64第六十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三例：WSN的應(yīng)用65第六十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三小區(qū)1節(jié)點(diǎn)小區(qū)小區(qū)2小區(qū)3無(wú)線傳感器可以自動(dòng)組網(wǎng)66第六十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三被動(dòng)式RFID標(biāo)簽從讀寫器的信號(hào)中獲取能量進(jìn)行傳輸主動(dòng)式RFID

自帶

幾種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)介紹（4）-RFID67第六十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三NSTAGReaderReaderTAG近距離RFID遠(yuǎn)距離RFID68第六十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三標(biāo)簽電子編號(hào)

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