第2章-无线传输技术基础PPT课件

.第一和第二章在无线传输技术的基础上、2、内容概述、2.1无线传输介质2.2和天线2.3传输方案2.4直线传输系统中的受损环境2.5 ms中的衰退2.6多普勒效应2.7信号编码技术2.8扩展技术2.9差错控制技术、3、2.1无线传输介质、传输介质(传输介质) 传输介质可分为向导(guided )和非向导(unguided种。 在导向介质的情况下，在诸如双绞线、同轴电缆、光纤等固定介质上引导电磁波。 非导向介质的例子提供用于在大气空间和外层空间中传输电磁波信号的手段，但是其传输方向不受引导，因此传输形式一般被称为无线传输4，数据传输特性和质量取决于传输介质的性质以及传输信号的特性。 引导媒体：依赖于媒体性质的非引导媒体：为了依赖于更多发送信号的特性(低频全向、高频有源波束)来实现发送和接收经由天线的定向发送和接收天线，非定向发送需要在所有方向上发送并且能够被多个天线接收。 古典格调艺术人生绚烂紫，久住深海蓝透人心森从九暗似黛绿。 感情激荡。 在柠檬树下的少年蓝色梦中I淋雪23333333333333333652瞳孔繁华木吉他岛失梦情挽歌描绘一个人的风景。 彩虹在潆泾变得越来越文艺化”森迷夕阳古树九年#彩虹之间I木槻何溪茉海的颜色美人像歌英雄一样像剑一样胖的女神海是清澈有伤的青衣功夫熊猫浪漫的style； 倾年终于梦*海以南不是蓝色。 猫言深林我为了在久住深港守护一个文艺处女座而心碎的泪水变成了海，蓝颜的朝日心和朝日心都爱诗心/*时间煮心三八十八年少年满开，堇墨浮华千纸鹤带着心灵的冷音扮演深者，鹿与你一起漫步在晓冬的“半锦城”的凉景天空11100000000000000000000000000000652心中温暖沉泊玟千囚犯的问题愿做梦。 门箱和橘子眼角的笑。 梦巷短发郁夏情商伤多高雾中花莪晖伶蟋猫的11122卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡红外光谱段： 31011Hz21014Hz，适用于本地应用，并且在有限区域(例如，一个房间)内对于本地点和多点应用非常有用。 7、7、7,2.1.1地面微波使用“皿”天线聚焦，高处设置的地面微波系统主要用于长距离电信服务，可以用地面继电站(微波中继塔)代替同轴电缆和光纤进行中继。 短距离应用：用于建筑物之间的点对点线路(闭路电视、无线LAN )。 中段距离应用：常用于语音、电视广播等距离时，微波比双绞线所需的中继器和放大器少的微波占据了大部分电磁波频谱，常用于传输的频率范围为2GHz40GHz。 频率越高，可能的带宽就越宽，因此可能的数据传输率也越高。8、通常的数字微波性能、9、陆地微波(接下来的1 )、微波传输的主要的损耗是由衰减引起的。 微波(和无线电广播频带)的损耗式微波的损耗随距离的平方而变化，双绞线和同轴电缆随距离而指数变化，因此微波中继器可以置于远处，通常10km100km的损耗的另一个原因是干扰，微波的应用增加因此，必须严格地控制带宽分配。、10、地面微波(接下来2 )、长距离电信频带：46GHz，由于拥挤，将11GHz频带、12GHz频带作为有线电视开始使用。 频率越高，衰减越大，高微波频率对长距离传输没有多大作用，但是非常适合近距离传输。 频率越高，使用的天线越小，越便宜。、11、2.1.2卫星微波、通信卫星实际上是一个微波继电器，连接两个以上的地面微波收发机，称为地球站或地面站。 卫星使用上行下行的两个频带。 接收一个频带(上行链路)的发送信号，放大或再现该信号，然后在另一频带(下行链路)发送该信号。 轨道卫星可以在多个频带内工作，这些频带被称为转发器信道卫星：电视广播、长途电话传输和个人商业网络、12、卫星微波(续)、电视广播：利用通信卫星的广播特性。 霸复盖范围的广泛费用下降，接收天线大小继续缩小电话网络：利用通信卫星进行数据量大、范围广的特性。 应用和利用率高的国际干线业务数据应用：利用通信卫星的多信道价格高昂的通信量多，13、卫星传输的最佳频率范围为1GHz10GHz。 低于1G，存在自然噪声和电子设备干扰，高于10G，衰减剧烈。 由于上行带宽为5.9256.425GHz，下行带宽为3.74.2GHz，总称为4/6G带宽1G10GHz的最佳带宽饱和，干扰严重，因此新的12/14GHz、20/30GHz带宽被逐渐使用，衰减更为严重，但带宽更大，接收功率降低.14、以及大约1/4s的传播延迟，特征卫星通信距离远，并且由一个地面站向另一个地面站进行发射和接收。 差控制和流控制也存在一系列问题。 卫星微波是广播设施，许多站点可以向卫星传输信息，同时许多站点也接收到卫星传来的信息。 15、2.1.3广播电波、广播电波为全向性，无需使用碟形天线，天线也无需严格地设置在正确的位置。 收音机是一般用语，频率范围为3KHz300GHz。 非正式术语广播无线电(broadcastradio )包括调频无线电频带(FM )和VHF、UHF、电视频带： 30MHz1GHz。 与低频电磁波不同，如果无线电波的摇晃超过30MHz，则通过大气电离层，因此远离的发送器不会被大气反射而干扰。 与高频微波不同，由雨引起的衰减小。 广播电波损伤的主要原因是物体反射引起的多径干扰。16、2.1.4红外传输和红外传输不得超过视线范围，而短距离的红外传输不能穿过墙壁。 在微波系统中遇到的安全性和干扰问题不存在于红外线传输中。 红外线不需要频率分配许可。17、2.1.5光波，更高频率的光波不主要指用于光纤的波导，而是指非波导。 与微波不同，它提供非常高的带宽、低成本、相对容易安装、不需要FCC许可。 激光的强度(非常狭窄的光)是弱点，无法瞄准。 激光束不能透过雨和浓雾，白天太阳的热量即使气流上升激光束也会产生偏差。18、2.2个天线、天线是实现无线传输的最基本的设备。 天线可以认为是用于向宇宙辐射电磁能量或者收集宇宙电磁能量的电子导线和导线系统。 在电磁能和电能的互转换双向通信中，同一个天线既可用于发射也可用于接收，但是从19、移动电话天线、20、八木定向天线、21、玻璃钢全向天线、22、抛物面天线、23、2.2.1辐射模式、天线所辐射的功率是全向天线描述天线的性能特性的一般方法是辐射模式，其以图形方式表示作为空间协调函数的天线的辐射特性。.24、理想辐射模式、矢量长度确定功率强度，25、2.2.2天线类型、偶数次天线半波偶极天线(赫兹天线):由同一直线上的导线构成并以小馈电间隙分隔。 在一个维度中具有全向发射模式而在另两个维度中具有8个字形发射模式可以产生复杂的天线布置中的光束波垂直天线(多核天线)发射天线：汽车无线电、移动无线电、26、简单(偶数)天线、27、偶数天线散射模式、28、抛射线反射天线地面微波和卫星常用的29、2.2.3天线增益、天线增益(antennagain )是天线定向测量。 如果功率总量恒定，则与通过理论上的全向天线(各向同性天线)在所有方向上发生的输出相比，天线增益被定义为特定方向上的功率输出。 增加一个方向的辐射需要减少另一个方向的辐射。 天线增益的目的是建立定向天线的有效面积与天线大小和形状的天线增益和有效面积之间的关系，而不是增加输出功率：30， 2.3传播方法，从天线发射的信号通过地面波：地面波传播或者至少沿着地球表面的轮廓进行，并且希望超过可以在相当远的距离传播的视觉地平线：天线信号通过多个跳跃在电离层和地球表面之间前后跳跃的直线los (线性los ) :当传播信号的频率不小于30MHz时，天线和地面传播系统不工作，因此通信应当是线性的。31，32，无线传播类型，33， 2.4线性传输系统中的损坏使得模拟信号导致信号质量下降，并且数字信号导致比特误差衰减和衰减失真的信号强度要求电子电路能够检测到解释信号，该电子电路需要足够强度以将接收信号按照越过介质的距离来下降。 34 .一种自由空间损耗信号(freespaceloss )根据距离而发散，并且当接收信号功率远离天线时，频率随着接收信号功率的降低而增加的自由空间损耗也应当是在天线增益处的损耗补偿噪声(noise ) 串扰(如果不同频率的信号共享传输介质)包括可能被插入在传输侧与接收侧之间的不必要的额外信号热噪声(其中发生了电子热搅拌并且这是温度的函数，但是不能够消除的)脉冲噪声(如果接收到不需要微波天线的信号) (其是不规则的脉冲或短期的噪声峰值) 模拟数据影响较小的数字数据的主要误差来源)、35、大气吸收(atmosphericabsorption ) :水、氧多路径(multipath )是能够在固定的天线之间控制多路径的移动电话通信，多路径的影响是极其重要的折射率在移动环境中，如果两个天线中的一者正向另一者移动，则各种障碍物的相对位置随时间变化，从而产生相对复杂的传输结果。 存在三种产生多径传播的机制：反射(r )、散射(s )和衍射(d )、38、39，以及随时间变化的多径之中的两个脉冲。40 通常，将由摄影效果移动台附近的散射体(地形、地物、移动体等)产生的多路径传播信号在接收点重叠，接收信号急速起伏的现象称为快衰落，衰落效果也可以是平面性的或者选择性的。 称为平坦衰落或者非选择性衰落。接收信号的所有频率分量同时以相同比例变动。 选择性衰落无线信号的不同频谱成分的影响不相等。.42、纠错机制；1 .前向纠错接收器在使用数字传输中的信息纠正位错误的处理过程之后，纠错：接收器只检查错误，并请求发送器重发。 不适合无线应用程序。 (卫星通信具有高延迟，移动通信具有高错误率等)、43、2 .自适应均衡码间干扰被认为是在移动无线通信信道上高速数据传输的主要障碍。 为了克服由于ISI而造成的失真，在通信系统中常常使用被称为信道均衡的信号处理技术。 均衡器的目的是使用滤波器或其他技术来重建原始信号，以消除ISI的影响，从而提高数据传输的可靠性。 在实际的数字传输系统中，使得所设计的均衡器能够快速跟踪经常变化的信道，并且称为自适应均衡。 3 .分集技术：在发送端和接收端之间提供多个逻辑信道，对每个信道发送信号的一部分来补偿差错的影响。 空间分集：多个天线构成多个物理传输路径的时间分集：多个用户使用时隙共享相同的物理信道频率分集：扩频通信，44，2.6多普勒效应，多普勒效应是为了记念ChristianDoppler而命名的多普勒效应显示，波源朝向观察者时频率变高，波源远离观察者时频率变低。 即使观察者移动也能得到同样的结论。 设原波源的波长为、波速为c、观察者的移动速度为v、观察者接近波源时观察到的波源的频率为(v c)/、观察者远离波源时观察到的波源的频率为(v c)/。45、多普勒效应(续)、多普勒效应不仅适用于声波，也适用于包括光波、电磁波在内的任何种类的波。 在无线移动通信中，当移动站移动到基站时，频率变高，而当移动站远离基站时，频率变低。因此，在移动通信中必须充分考虑多普勒效应。 特别地，高速移动宽带接入网络(例如IEEE802.20 )必须考虑多普勒效应。46，2.7信号编码技术，2.7.1数据，信号和传输的模拟和数字(analog )和数字(digital )分别对应于连续和离散。 这两个术语经常用于数据、信号和传输。 数据(data )定义为通过信号的传播和处理来执行数据通信的过程，定义为传达某种含义或信息的实体信号(signal )或数据的电或电磁表示的传输(transmission )。47 .模拟数据、数字数据、模拟数据等可以具有恒定的常数数字数据的值是离散的，如文本或整数。48、模拟信号和数字信号、数据以电磁信号的形式从一个点传播到另一个点的模拟信号(模拟信号)连续变化，使得可以根据其频率在各种介质上传播。 例如，铜线介质、光纤、无线空间数字信号或电压脉冲序列，这些电压脉冲能够承载铜线介质，而不适合直接传播无线介质。49、数字信号的优缺点、优点：通常比模拟信号便宜，不易受噪声影响。 缺点：衰减比模拟信号大50、模拟数据和数字数据的模拟信号和数字信号、51、数据的信号与数字数据、数字信号：将数字数据编码为模拟