無(wú)線通信技術(shù)-課件

無(wú)線通信技術(shù)1ppt課件內(nèi)容概述移動(dòng)通信技術(shù)2無(wú)線通信技術(shù)12ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1人類(lèi)通信史上的兩大飛躍從古代的烽火臺(tái)、驛站、漂流瓶等通信工具

近代有線通信

無(wú)線電通信3ppt課件1.1從有線通信到無(wú)線通信的發(fā)展無(wú)線通信技術(shù)

盡管有線電報(bào)與電話給人們帶來(lái)了莫大的方便，但是這種通信是有局限的—必須使用電線或者電纜。這使得不好鋪設(shè)電線的地方無(wú)法通信。因此，人們又開(kāi)始設(shè)想：能否撇開(kāi)電線實(shí)現(xiàn)電通信呢？1887年1895年1865年英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋從理論上證明了一種看不見(jiàn)的波—電磁波，并證明這種波能以光的速度—每秒30萬(wàn)里經(jīng)過(guò)空間傳播。但是由于太抽象，很多科學(xué)家懷疑它是否存在德國(guó)物理學(xué)家赫茲，用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在。意大利發(fā)明家馬可尼創(chuàng)造了奇跡——利用電磁波將電信號(hào)不用導(dǎo)線傳播到1.6公里的遠(yuǎn)處。4ppt課件無(wú)線通信技術(shù)馬可尼1896年，成功實(shí)現(xiàn)了1.7公里的無(wú)線電報(bào)通信；1899年，跨越英吉利海峽的51公里無(wú)線電通信試驗(yàn)成功；1901年，成功試驗(yàn)了紐芬蘭和昆沃爾之間，橫跨大西洋3000公里的越洋無(wú)線電通信。5ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.2無(wú)線通信簡(jiǎn)介(1)無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)是利用空間電磁波作為傳輸介質(zhì)，在空中傳遞信號(hào)。在發(fā)信設(shè)備與收信設(shè)備上安裝天線，完成電磁波的輻射與接收。(2)無(wú)線通信系統(tǒng)分類(lèi)①利用無(wú)線電波來(lái)解決信息傳輸問(wèn)題，如微波傳輸系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)；②利用無(wú)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(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以及各種短距離無(wú)線通信等。6ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.3遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng)中的傳輸手段無(wú)線通信的兩種技術(shù)7ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.3.1遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)—微波通信(1)微波通信的概念

微波是頻率為300MHz~300GHz的電磁波。微波通信是在微波頻段通過(guò)地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無(wú)線通信手段。(2)地面遠(yuǎn)距離微波通信采用中繼方式的直接原因：

①微波傳播具有視距傳播特性，在空氣中是沿直線傳播的，而地球表面是個(gè)曲面，為了延長(zhǎng)通信距離，需要在通信兩地之間設(shè)立若干中繼站，進(jìn)行電磁波轉(zhuǎn)接。

②微波在傳播過(guò)程中有損耗，在遠(yuǎn)距離通信時(shí)需要采用中繼方式對(duì)信號(hào)逐段接收、放大和發(fā)送。

8ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.3.1遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)—微波通信

干線光纖傳輸?shù)膫浞菁把a(bǔ)充微波通信的主要應(yīng)用邊遠(yuǎn)地區(qū)和專(zhuān)用通信網(wǎng)中為用戶提供基本業(yè)務(wù)城市內(nèi)的短距離支線連接無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)接入9ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.3.2遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)—衛(wèi)星通信(1)衛(wèi)星通信的基本概念衛(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(wú)線電信號(hào)，在兩個(gè)或者多個(gè)地面站之間進(jìn)行的通信。

衛(wèi)星通信示意圖10ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.3.2遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)—衛(wèi)星通信通信距離遠(yuǎn)，且建站成本幾乎與通信距離無(wú)關(guān)衛(wèi)星通信相比于地面微波通信的優(yōu)點(diǎn)覆蓋面積大，便于實(shí)現(xiàn)多址連接通信容量大，業(yè)務(wù)種類(lèi)多，通信線路穩(wěn)定可靠可以自發(fā)自收進(jìn)行監(jiān)測(cè)11ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.4短距離無(wú)線通信技術(shù)—藍(lán)牙技術(shù)(1)藍(lán)牙的概念

藍(lán)牙（BlueTooth）是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)娜蜷_(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)使用跳頻（FH／SS）、時(shí)分多址（TDMA）等先進(jìn)技術(shù)，在小范圍內(nèi)建立多種通信與信息系統(tǒng)之間的信息傳輸。藍(lán)牙這個(gè)名稱(chēng)來(lái)自于第十世紀(jì)的一位丹麥國(guó)王哈拉爾藍(lán)牙王，哈拉爾藍(lán)牙王Blatand在英文里的意思可以被解釋為Bluetooth(藍(lán)牙)因?yàn)閲?guó)王喜歡吃藍(lán)莓，牙齦每天都是藍(lán)色的所以叫藍(lán)牙。12ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.4短距離無(wú)線通信技術(shù)—藍(lán)牙技術(shù)(2)藍(lán)牙的通信

藍(lán)牙通信網(wǎng)絡(luò)的基本單元是微微網(wǎng)，由一個(gè)主設(shè)備（主動(dòng)發(fā)起鏈接的設(shè)備）和至多7個(gè)從設(shè)備（被動(dòng)鏈接的設(shè)備）組成。當(dāng)兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備成功建立鏈路后，便形成了一個(gè)微微網(wǎng)，兩者之間的通信通過(guò)無(wú)線電波在79個(gè)信道中隨機(jī)跳轉(zhuǎn)而完成。13ppt課件1.無(wú)線通信技術(shù)1.4短距離無(wú)線通信技術(shù)—藍(lán)牙技術(shù)無(wú)線設(shè)備（如PDA、手機(jī)、智能電話、無(wú)繩電話）汽車(chē)產(chǎn)品樓宇無(wú)線局域網(wǎng)醫(yī)療健身設(shè)備圖像處理設(shè)備消費(fèi)娛樂(lè)產(chǎn)品藍(lán)牙的主要應(yīng)用14ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.5短距離無(wú)線通信技術(shù)—超寬帶無(wú)線電技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．各種個(gè)人終端諸如便攜式電腦、移動(dòng)電話、手機(jī)等已日益普及。人們迫切需要一種低功耗、短距離、能進(jìn)行雙向無(wú)線通信的全球規(guī)范．以實(shí)現(xiàn)個(gè)人設(shè)備之間的無(wú)縫操作。作為新興的短距離無(wú)線通信技術(shù)，超寬帶無(wú)線電（UWB）可實(shí)現(xiàn)個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的高速化、寬帶化目標(biāo)。

15ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.5短距離無(wú)線通信技術(shù)—超寬帶無(wú)線電技術(shù)雷達(dá)探測(cè)

測(cè)距定位UWB的應(yīng)用(1)雷達(dá)、監(jiān)測(cè)：超寬帶依賴于極微弱的、與雷達(dá)中所使用的相近的基帶窄脈沖，具有很強(qiáng)的穿透能力，能穿透樹(shù)葉、墻壁、地表、云層等障礙，辨別出障礙物后隱藏的物體或運(yùn)動(dòng)著的物體，測(cè)距精度的誤差只有一兩厘米。(2)測(cè)距、定位超寬帶信號(hào)在戶內(nèi)和戶外都可以提供精確地定位信息，在軍事和民用上都有廣泛的應(yīng)用。16ppt課件無(wú)線通信技術(shù)1.5短距離無(wú)線通信技術(shù)—超寬帶無(wú)線電技術(shù)傳輸距離UWB與藍(lán)牙技術(shù)的比較傳輸方式抗干擾能力傳輸速率17ppt課件內(nèi)容概述移動(dòng)通信技術(shù)2無(wú)線通信技術(shù)118ppt課件

在過(guò)去的十幾年中，世界電信發(fā)生了巨大的變化，移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，使用戶徹底擺脫終端設(shè)備的束縛、實(shí)現(xiàn)完整的個(gè)人移動(dòng)性、可靠的傳輸手段和接續(xù)方式。進(jìn)入21世紀(jì)，移動(dòng)通信將逐漸演變成社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的必不可少的工具。19ppt課件1897年，馬可尼在陸地和一艘拖船上完成無(wú)線通信試驗(yàn)，標(biāo)志無(wú)線通信的開(kāi)始；1928年，美國(guó)警用車(chē)輛的車(chē)載無(wú)線電系統(tǒng)，開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用；1946年，貝爾實(shí)驗(yàn)室在圣路易斯建立第一個(gè)公用汽車(chē)電話網(wǎng)，后稱(chēng)作城市系統(tǒng)；1974年，貝爾實(shí)驗(yàn)室踢出蜂窩移動(dòng)通信概念。1.1世界移動(dòng)通信發(fā)展歷史概況20ppt課件1.1世界移動(dòng)通信發(fā)展歷史概況1980年，第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，1978年美國(guó)的AMPS系統(tǒng)，1979年日本的NAMS系統(tǒng)，1980年北歐的NMT系統(tǒng)，1985年英國(guó)的TACS系統(tǒng)；1990年，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，1991年美國(guó)提出IS-54，1992年商用的GSM系統(tǒng)，1993年日本提出PDC，1993年美國(guó)提出的IS-95；2000年，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，北美的CDMA2000，歐洲的WCDMA，中國(guó)的TD-SCDMA。21ppt課件1.2第一代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展概況

第一代（即1G，是thefirstgeneration的縮寫(xiě)）移動(dòng)通信技術(shù)是指：最初的模擬、僅限語(yǔ)音的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)，制定于上世紀(jì)80年代。

主要技術(shù)模擬技術(shù)頻分多址技術(shù)由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只能是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信有多種制式，我國(guó)主要采用的是TACS，其傳輸速率為2．4kbps。22ppt課件1.3第一代移動(dòng)通信技術(shù)的缺點(diǎn)第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在商業(yè)上取得了巨大的成功但是其弊端也日漸顯露出來(lái)。所以，第一代移動(dòng)通信技術(shù)作為2O世紀(jì)80年代到90年代初的產(chǎn)物已經(jīng)完成了任務(wù)退出了歷史舞臺(tái)頻譜利用率低容易被盜聽(tīng)或盜號(hào)制式太多互不兼容成本高業(yè)務(wù)種類(lèi)有限體積大無(wú)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)重量大1G缺點(diǎn)23ppt課件2.1第二代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展概況移動(dòng)通信技術(shù)第二代(即2G，是thesecondgeneration的縮寫(xiě))移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。碼分多址(CDMA)時(shí)分多址(TDMA)模擬技術(shù)頻分多址技術(shù)1G主要技術(shù)2G主要技術(shù)相比于1G的2.4kbps的傳輸速率，2G能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。24ppt課件無(wú)線通信技術(shù)2.2第二代移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)全球采用的制式：GSM和CDMA我國(guó)采用的制式：GSM標(biāo)準(zhǔn)，主要提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)，克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。2G相比于1G的優(yōu)點(diǎn)保密性強(qiáng)省內(nèi)漫游標(biāo)準(zhǔn)化程度高頻譜利用率高25ppt課件2.3第二代移動(dòng)通信技術(shù)的缺點(diǎn)

因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌苿?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，還無(wú)法進(jìn)行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。

隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量，還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現(xiàn)了第三代26ppt課件3.1第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展概況

1940年，美國(guó)女演員海蒂·拉瑪和她的作曲家丈夫提出一個(gè)Spectrum（頻譜）的技術(shù)概念，這個(gè)被稱(chēng)為海蒂.拉瑪經(jīng)典黑白照“展布頻譜技術(shù)”（也稱(chēng)碼分?jǐn)U頻技術(shù)）的技術(shù)理論在此后帶給了我們這個(gè)世界不可思議的變化，就是這個(gè)技術(shù)理論最終演變成我們今天的3G技術(shù)，展布頻譜技術(shù)就是3G技術(shù)的根本基礎(chǔ)原理。27ppt課件3.1第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展概況第三代移動(dòng)通信技術(shù)（英語(yǔ)：3rd-generation，3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音（通話）及數(shù)據(jù)信息（電子郵件、即時(shí)通信等）。3G的代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，速率一般在幾百kbps以上。3G規(guī)范是由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）所制定的IMT-2000規(guī)范的最終發(fā)展結(jié)果。原先制定的3G遠(yuǎn)景，是能夠以此規(guī)范達(dá)到全球通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000,WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。2001年4月16日，第一個(gè)3G電話經(jīng)由英國(guó)的沃達(dá)豐網(wǎng)絡(luò)撥出。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。28ppt課件4.1第四代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展概況第四代(即4G，是thefourgeneration的縮寫(xiě))也稱(chēng)為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)。具有超過(guò)2Mb／s的非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸能力，對(duì)高速移動(dòng)用戶能提供150Mb／s的高質(zhì)量的影像服務(wù)，并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸，它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)，移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))，是集多種無(wú)線技術(shù)和無(wú)線LAN系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)，也是寬帶lP接入系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)上，移動(dòng)用戶可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫漫游，為了進(jìn)一步提高其利用率、滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無(wú)線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。29ppt課件4.2第四代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)4G的關(guān)鍵技術(shù)OFDM技術(shù)軟件無(wú)線電技術(shù)切換技術(shù)OFDM技術(shù)IPv6協(xié)議技術(shù)MIMO技術(shù)4G所采用的關(guān)鍵技術(shù)：30ppt課件4.2.1正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實(shí)際上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號(hào)可以通過(guò)在接收端采用相關(guān)技術(shù)來(lái)分開(kāi)，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。31ppt課件4.2.2多入多出（MIMO）技術(shù)多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，在豐富的散射環(huán)境下，空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng)，從而極大地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí)，會(huì)引起信道間的空間相關(guān)，尤其在室外環(huán)境下，由于基站的天線較高，從而角度擴(kuò)展較小，其空間相關(guān)難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。32ppt課件4.2.3切換技術(shù)切換技術(shù)：切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來(lái)移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)?/p>