《无线通信基本原理、基本概念》总结.ppt
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1、无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程2课程简介面向对象:初级设计人员课程目的:理解和掌握无线通信基本原理、常用名词术语的基本含义。 课程要求:理解和掌握无线通信的概念、系统组成、频段的划分、常用通信使用频段、编码、调制、电波传播的基本知识及描述天线特性的各种参数的定义. 无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程3背景知识通信按传输媒体分为无线通信和有线通信两大类。移动通信、卫星、微波、无线接入等都是无线通信,无线通信信号以电磁波的形式通过空间传送,具有信道不可预见性大,使用灵活、方便等特点。无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业
2、技能认证课程4内容提纲无线通信基本常识编码调制电波传播基本知识天线知识无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程5内容提纲无线通信基本常识无线通信概念无线通信分类频段的划分常用通信使用的频段仙农(Shannon)定理波长、频率f的关系双工方式与多址方式蜂窝移动通信编码调制电波传播基本知识天线知识无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程6无线通信概念利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式。无线通信系统简略框图编码调制射频收解调信源输出射频发解码信源输入ADA无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程7无线通信分类按技
3、术体制分类:模拟、数字、数模兼容按工作波长分类:长、中波、短波等按无线应用分类:移动、无线接入、微波、卫星等按工作状态分类:固定、移动等按在通信网中的位置分类:无线传输、无线接入无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程8无线频段的划分序号 频段名称 频率范围 波段名称(波长) 1 极低频(ELF) 330Hz 极长波(10010Mm) 2 超低频(SLF) 30300Hz 超长波(101Mm) 3 特低频(ULF) 3003000Hz 特长波(10.1Mm) 4 甚低频(VLF) 330kHz 甚长波(10010km) 5 低频(LF) 30300kHz 长波(101k
4、m) 6 中频(MF) 3003000kHz 中波(1000100m) 7 高频(HF) 330MHz 短波(10010m) 8 甚高频(VHF) 30300MHz 米波(101m) 9 特高频(UHF) 3003000MHz 分米波(10.1m) 10 超高频(SHF) 330GHz 厘米波(101cm) 11 极高频(EHF) 30300GHz 毫米波(101mm) 12 至高频 3003000GHz 丝米波(10.1mm) 无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程9常用通信使用频段移动通信频段(频段(MHz) 单载波带宽(单载波带宽(MHz) 制式制式 上行上行
5、下行下行 GSM900 885915 930960 0.2 GSM1800 17101755 18051850 0.2 CDMA 1X 825835 870880 1.25 19201980(主主) 21102170(主主) 5 3G FDD 17551785(补补) 18501880(补补) 5 18801920(主主)、20102025(主)(主) 1.6 TD-SCDMA 23002400(补补)、 1.6 PHS 19001920 0.3 集群集群 806821 851866 0.025 无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程10常用通信使用频段(续)微波41
6、1GHz,13GHz,15GHz,18GHz卫星1.5GHz,2.5GHz,4/6GHz,11/14GHz,12/14GHz,20GHz,30GHz,40GHz无线接入2.4GHz,3.5GHz,5.8GHz,26GHz,28GHz,38GHz无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程11仙农(Shannon)定理C=Blog2(1+S/N) C信道容量(bit/s)B信道带宽(Hz)S信号功率(W)N噪声功率(W)扩频通信即据此原理。无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程12波长、频率f的关系c=f* c 为光速,数值为3108m/s。 f 为
7、频率,单位Hz为波长,单位为m无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程13双工方式与多址方式双工方式TDD(时分双工):收发信共用一射频频点,上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。FDD(频分双工):收发信使用一个不同的射频频点来进行通信。多址方式TDMA(时分多址):传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。 FDMA(频分多址):传送给不同终端用户的信息通过不同频点载波来区分。CDMA(码分多址):传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程14蜂窝移动通信覆盖区分成若干个小的区域(小区)
8、,每个小区至少用一台发射机进行覆盖。小区基站小区/基站无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程15小结无线通信基本常识无线通信概念无线通信分类频段的划分常用通信使用的频段仙农(Shannon)定理波长、频率f的关系双工方式与多址方式蜂窝移动通信无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程16内容提纲无线通信基本常识编码信源编码 语音编码信道编码 卷积编码 Turbo编码调制电波传播基本知识天线知识无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程17信源编码信源编码:把语言、图像等原始信号转为数字信号进行的编码。语音编码常见通信系统的语
9、言编码通信系统 PSTN GSM CDMA WCDMA PHS 语音编码 PCM (脉冲编码调制) RPE-LTP (规则脉冲激励长期预测编码) QCELP (高通码激励线性预测编码) AMR (自适应多数率编码) ADPCM (自适应差分脉冲编码调制) 编码数率(kb/s) 64 13 1.2/2.4/4.8/9.6 4.7512.2 32 无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程18信道编码信道编码(Channel Coding):在被发送信息上增加冗余的数据卷积编码适用于语音业务在内的 速率相对较 低的业务数 据编码。Information Bits (Input
10、)Code Symbols (Output)0g1g1c0c(前向链路卷积编码:编码率(前向链路卷积编码:编码率1/2,约束长度,约束长度9)无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程19信道编码(续)Turbo编码 适用于传输 速率较高但 实时性要求 不高的业务 数据编码。无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程20小结编码信源编码 语音编码信道编码 卷积编码 Turbo编码无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程21内容提纲无线通信基本常识编码调制调制分类FSK、GFSK调制MSK、GMSK调制BPSK调制QPSK调制Q
11、AM调制电波传播基本知识天线知识无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程22调制分类数字调制BFSK(二进制频移键控)MFSK(多进制频移键控)FSK(频移键控)ASK(幅移键控)非恒定包络DPSK(差分二进制相移键控)BPSK(二进制相移键控)PSK(相移键控)CPM(连续相位调制)MSK(最小频移键控)GMSK(高斯)TFM(平滑调频)恒定包络BFSK(二进制频移键控)MFSK(多进制频移键控)FSK(频移键控)((ASK(幅移键控)QAM正交幅度调制)非恒定包络(QPSK (正交四相相移键控)(CPM(连续相位调制)MSK(最小频移键控)GMSK(MSK)TFM(
12、平滑调频)()MSK(最小频移键控)GMSK()TFM(平滑调频)无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程23FSK、GFSK调制无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程24MSK、GMSK调制MSKMSK调制调制调制调制/ /解调技术解调技术解调技术解调技术差分编码串/并转换ak码bk码调制器调制器解调器解调器无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程25BPSK调制调制器调制器解调器解调器 m(t)S(t)x(t)cos ct m(t)S(t)x(t)cos ct y(t)S(t)r(t)cos ctLPFdtT1T0
13、y(t)S(t)r(t)cos ctLPFdtT1T0星座图星座图QI无线通信基本原理、基本概念2005-2006无线专业技能认证课程26QPSK调制调制器调制器解调器解调器 LPFRb/2 LPFRb/2串并串并变换变换本振本振90相移相移BPF输入输入RbQPSK信号信号 LPFRb/2 LPFRb/2串并串并变换变换本振本振90相移相移BPF输入输入RbQPSK信号信号 LPF LPF载波恢载波恢复电路复电路90相移相移BPF接收接收信号信号恢复电路恢复电路符号时符号时序恢复序恢复判决电路判决电路判决电路判决电路复用复用 LPF LPF载波恢载波恢复电路复电路90相移相移BPF接收接收信
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