讲WLAN的物理层关键PPT课件.ppt

第二讲WLAN的物理层 1 无线网络的发展无线网络的多样性无线网络的分类无线网络的标准化组织和标准无线产品的电磁辐射 上节内容回顾 2 本讲主要内容 WLAN物理层扩频传输技术 DSSS和FHSS OFDMMIMO相关编码技术 3 WLAN物理层关键技术 4 扩频传输技术 扩频传输技术是指用比信号带宽宽得多的频带宽度来传输信息的技术 一般的扩频通信系统都要进行三次调制和相应的解调 分别为 信息调制 扩频调制和射频调制 5 直接序列扩频技术DSSS 用高码率的扩频码序列在发端直接去扩展信号的频谱 在收端直接使用相同的扩频码序列对扩展的信号频谱进行解调 还原出原始的信息 优点 抗干扰能力强 抗截获能力强 可同频工作 通信速率高 缺点 频道数减少 带宽增大 信息量增大 6 直接序列扩频系统工作模型 7 直序扩频图 原始信息 PN码 调制后的扩频信号 解调前的扩频信号 PN码 原始信息 8 跳频扩频技术FHSS 跳频扩频技术编码方式 两相高斯频移键控 2GPSK 四相高斯频移键控 4GPSK 编码性能 9 跳频是一个基于时间的窄带频率跳跃技术 用的能量高一些直接序列扩频是一个宽带频率技术 蓝牙802 11802 11b FHSSVSDSSS 10 DSSS中编码类型主要有3种 分组二进制卷积 PacketBinaryConvolutionalCoding PBCC 补码键控 ComplementaryCodeKeying CCK 巴克码 BarkerCode 序列 11 巴克码 BarkerCode 序列 巴克码序列将信源与一定的伪随机码进行整合 每个巴克码序列表示一个数据比特 1或0 它将被转换成可以通过无线方式发送的波形符号 例 在发射端将 1 用11001000110 将 0 用00110010110去代替 这个过程就实现了扩频 在接收机处只要把收到的序列是11001000110恢复成 1 00110010110恢复成 0 这就是所谓的解扩 信源速率提高11倍 处理增益达到10dB以上 提高整机信噪比 12 补码键控 CCK 补码键控 CCK 是由64个8比特长的码字组成 作为一个整体 这些码字具有自己独特的数据特性 在多径干扰环境下 接收方也能够正确地予以区别 CCk属于 软扩频 5 5Mbps和11Mbps 13 跳频扩频编码方式 编码方式 两相高斯频移键控 2GPSK 四相高斯频移键控 4GPSK 编码性能 14 载波调制技术 调制的定义是把输入信号变换为适合于通过信道传输的波形 调制是一个物理层的功能 是一个无线电收发器准备将数字信号转换成传输微波的一个过程 或者说是把数字信号映射到模拟形式过程 以便使该信息能够在信道中传输 调制是通过一个可控制的方式改变振幅 频率和相位使载波增加数据的过程 15 调幅 调频 调相 16 调制技术 幅移键控ASK 用不同幅值代表0和1 频移键控FSK 用邻近载波的不同频率代表 相移键控PSK 载波信号的相位差代表 17 OFDM OFDM的主要思想是 将信道分成若干个正交子信道 然后将高速数据信号转换成并行的低速子数据流 并调制到每个子信道上进行传输 在接收端采用相关技术 分开正交信号 可以減少子信道之间的相互干扰 ICI 18 OFDM正交频分复用 1信道 20MHz1子载波 300KHz1信道包含52个子载波48个数据子载波 绿色 每一个符号4个引导子载波 红色 每一个symbol 为了同步和跟踪 一个子载波的数据速率较低 通过子载波的并行可以同时并行发送数据 以此提高速率 19 多进多出 MIMO 技术 多进多出 Multiple InputMultiple Output MIMO 方式P53页工作过程最优的空域时域联合分集技术和干扰对消处理 20 空时编码 主要思想 利用空间和时间上的编码 实现一定的空间分集和时间分集 从而降低信道误码率 分类 空时块码和空时格码 好处 降低信道误码率 21 协调从每一个天线发出的信号 这样接收者的信号会大大的提升效率这个技术一般在接受者只有一个天线的情况下使用如果是802 11n客户 可以反馈信息给传输者 传输者可以动态的调整信号的强度和相位 传输聚束 22 一系列帧被多个天线通过多个路径发送 合并使用这些天线 优化吞吐量和多路问题 这些帧的个数被限制在发送端和接收端天线的最小数量上 空间复用 23 MIMO OFDM技术 采用多输入多输出 MIMO 系统是提高频谱效率的有效方法 OFDM系统不但减小了子载波间的相互干扰 同时又提高了频谱利用率 因此将MIMO技术与OFDM技术相结合是适应下一代无线局域网发展要求的趋势 研究表明 在衰落信道环境下 OFDM系统非常适合使用MIMO技术来提高容量 关键设计 发送分集 空间复用 接收分集和干扰消除 软译码 信道估计 同步 自适应调制和编码 24 天线类型 全向天线定向天线两种天线的区别 发送的能量相同 聚集电波的方式不同 例如 手电筒的旋转灯头 25 几种常见天线 26 作业 名词解释 扩频传输技术 直接序列扩频 跳频扩频技术 正交频分复用 MIMO 巴克码编码技术 CCK编码技术 简答题 1 简述跳频扩频和直接序列扩频有什