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无线信道传播机制

无线通信基础知识-复习总结.doc

无线通信基础知识 1、什么是无线通信 利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称为无线电通信(radio communication),简称无线通信。 2、简述无线通信的特征(特点) 1)、电波传播条件复杂。电波会随传播距离的增加而发生弥散损耗,会受到地形、地物的遮蔽而发生阴影效应,会因多径产生电平衰落和吋延扩展;通信中的快速移动引起多普勒频移。2)、噪声和干扰严重。除外部干扰,如天电干扰、工业干扰和信道噪声外,系统本身和不同系统之间,还会产生各种干扰,如邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰以及远近效应等。3)、要求频带利用率高。无线通信可以利用的频谱资源非常有限,而通信业务量的需求却与日俱增。解决方法:要开辟和启用新的频段;要研究各种新技术和新措施,以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。 4)、系统和网络结构复杂。根据通信地区的不同需要,网络可以组成带状、面状或立体状,可单网运行,也可多网并行并互连互通。为此,通信网络必须具备很强的管理和控制功能。5)、可同吋向多个接收端传送信号。 6)、抗灾害能力强。 7)、保密性差。 3、无线通信的分类 4、按使用对象分为:军用和民用 5、按使用环境分为:陆地、海上和空中 6、按多址方式分为:频分多址、时分多址和码分多址、空分多址等 7、按覆盖范围分为:城域网、局域网和个域网 8、按业务类型分为:话务网、数据网和综合业务网 9、按服务对象分为:专用网和公用网 10、按工作方式分为:单工、双工和半双工 11、按信号形式分为:模拟网和数字网 无线通信的传播特性 1、通信系统的信道按信道特性参数随外界因素影响而变化的快慢可以分为儿种?无线通信的 信道属于哪种? 信道分类1、恒参信道;2、随参(变参)信道:无线通信信道 2、地形可以分为几种?地物呢? 1)、为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值),可将地形分为两大类,即中等起伏地形和不规则地形。 1、所谓中等起伏地形是指在传播路径的地形剖面图上,地面起伏高度不超过20m,且起伏 缓慢,峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。以中等起伏地形作传播基准。 2、其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。 2)、不同地物环境其传播条件不同,按照地物的密集程度不同可分为三类地区: 1、开阔地。在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物,呈开阔状地面,如农田、 荒野、广场、沙漠和戈壁滩等; 2、郊区。在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密,例如,有少量的低层房屋或小树林等;

卫星移动通信信道特性分析

收稿日期:2003-09-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目/个人移动卫星通信电波传播特性研究0(60172006) 作者简介:1.符世钢(1979-),男,云南安宁人,云南大学信息学院通信与信息系统专业在读硕士研究生,主要从事 移动通信关键技术研究; 2.任友俊(1973-),男,云南宣威人,曲靖师范学院计科系讲师、工学硕士,主要从事网络通信及其编程研究; 3.申东娅(1965-),女,云南昆明人,云南大学信息学院副教授,主要从事移动通信研究. 卫星移动通信信道特性分析 符世钢1,任友俊2,申东娅3 (1.3.云南大学信息学院,云南昆明 650091;2.曲靖师范学院计科系,云南曲靖 655000) 摘 要:卫星移动通信作为地面移动通信的补充,是实现全球个人通信的必不可少的手段之一,同时也是目前发展最迅速的通信技术之一.卫星移动通信具有卫星固定业务和移动通信双重特点,其电波传输距离远,经历的环境特殊,导致其信道特性远比地面系统复杂.因此,研究其信道特性是设计出高效实用的通信系统的关键环节.本文对其信道特性进行了具体深入的分析,并对某些衰减因素的解决措施作了简要探讨. 关键词:卫星移动通信;信道特性;传输损耗;多普勒频移 中图分类号:TN927+123 文献标识码:A 文章编号:1009-8879(2003)06-0071-04 卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信.近年来地面蜂窝移动通信系统得到了飞速发展,但是它的覆盖范围有限,仅能为人口集中的城市及其附近地区提供服务.为了获得全球范围的无缝覆盖,实现名符其实的全球个人通信,不得不引入卫星移动通信来作为地面移动通信的补充.卫星移动通信具有覆盖面积大、业务范围广、适用于各种地理条件等优点,在过去二三十年中发展十分迅速,成为极具竞争力的通信手段之一. 与地面移动通信系统不同,卫星移动通信系统的电波传播要经过漫长的距离,其间要受到多种因素的干扰.这大大增加了接收信号的波动性,成为保证通信质量的最大障碍.为此,研究信道特性成为设计通信系统的首要任务.本文将对其进行具体分析. 1 传输损耗 卫星移动通信中电波传播要经过对流层(含云层和雨层)、平流层直至外层空间,传输损耗大致为自由空间传输损耗与大气损耗之和.111 自由空间传输损耗 在整个卫星无线路径中自由空间(近于真空 状态)占了绝大部分,因此,首先考虑自由空间传播损耗.卫星移动通信系统无线链路与大尺度无线电波传播模型类似,在自由空间模型中,接收功率的衰减为T-R 距离的幂函数[1] .当发射和接收天线均具有单位增益时,自由空间路径损耗为:L f =10lg( 4P K d )2=20lg(4P 3@108 d f )(db)(1)当d 取km 、f 取GHz 为单位时,可简化为下式: L f =92145+20lgd +10lg f (db) (2) 112 大气层损耗 大气层在卫星无线路径中所占比例不大,但却是最不稳定的区域,其损耗是卫星移动通信最具特色的信道特征之一.伴随着天气的变化,降雨、降雪、云、雾等都不可避免地对穿透其中的电波产生损耗,个别极恶劣的天气甚至会造成通信信号的中断.由于各种客观条件的限制,目前对其损耗只能通过实际观测积累数据并由此总结出一些经验公式. 在各种天气引起的损耗因素中,降雨损耗所占的比例最大且具有代表性.在雨中传播的电波会受到雨滴的吸收和散射影响而产生衰落.此时引入降雨衰减系数的概念,即由降雨雨滴引起的每单位路径上的衰减R ,R 如下式所示: 第22卷 第6期 2003年11月 曲 靖 师 范 学 院 学 报 JOURNAL OF QUJING TEACHERS COLLE GE Vol.22 No.6Nov.2003

无线信道传播特性分析总结

无线信道传播特性分析总结 班级学号姓名 随着科学技术的发展,无线通信已经渗透到我们生活的各个方面,对我们的生活工作有着巨大的影响。在无线通信系统中,无线通信的信道的特性对整个系统有着巨大的影响。 1、无线信道的概念 要想搞明白无线信道具有哪些特性,就要先了解什么是无线信道。信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻,对于无线电波而言,它从发送端传送到接收端,其间并没有一个有形的连接,它的传播路径也有可能不只一条,但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作,我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接,把这条衔接通路称为信道。信道具有一定的频率带宽,正如公路有一定的宽度一样。 与其它通信信道相比,无线信道是最为复杂的一种,其衰落特性取决于无线电波传播环境。不同的环境,其传播特性也不尽相同。无线信道可能是很简单的直线传播,也可能会被许多不同的因素所干扰,例如:信号经过建筑物,山丘,或者树木所有反射而产生的多径效应,使信号放大或衰落。在无线信道中,信号衰落是经常发生的,衰落深度可达30。对于数字传输来说,衰落使比特误码率大大增加。这种衰落现象严重恶化接收信号的质量,影响通信可靠性。移动信道与非移动点对点无线信道相比,信号传输的误比特率前者比后者高106倍。 另外,在陆地移动系统中,移动台处于城市建筑群之中或处于地形复杂的区域,其天线将接收从多条路径传来的信号,再加移动台本身的运动,使得信号产生多普勒效应,并且信道的特性也随时间变化而变化,增加了信号的不确定性,使得移动台和基站之间的无线信道多变且难以控制。所以,与传统模型相比,无线信道多径数目增多,时延扩展加大,衰落加快。 2、无线信道的特性 信号从发射天线到接收天线的传输过程中,会经历各种复杂的传播路径,包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机组合。同时,电波在各条路径的传播过程中,有用信号会受到各种噪声的污染,包括加性噪声

11LED可见光通信信道特性分析

室内LED可见光通信信道特性分析 陈旭 (桂林电子科技大学信息与通信学院) 【摘要】针对室内无线光通信系统中以高亮度发光二极管(LED)照明灯作为通信信号发射源的特点,建立的信道模型,分析了由于各个LED 发射端到接收端的距离差而引起的多径效应对通信系统的影响. 【关键词】光无线通信;多径效应 Channel characteristic analysis for Indoor LED Wireless Optical Communication Chen xu (Gulin university of electronic technology Information and communication Institute) 【Abstract】Aiming at the LED lights as the signal source for indoor optical wireless communication system, this paper establish the channel model and discusses the multi-path effects resulted from the different distance of each LED to the receiver, 【Key words】optical wireless communication; multi-path effects

1 引言 LED 与传统照明设备相比,具有使用电压低、功耗低、寿命长、易于小型化等优点,它另外的突出优点是响应灵敏度非常高、调制性能好、发射功率大,适合作为中短距离超高速无线光通信系统的光源。利用白光LED 发光特性,将信号调制到可见光上进行传输,可以构成LED 可见光无线通信系统。室内LED可见光无线通信系统的提出基于LED灯的照明性质和调制能力,在系统中需要考虑LED光源的发光原理和参数指标之外,还要考虑通信信道的特性对其影响。 2 室内LED可见光通信链路分析 室内无线光通信的基本链路方式有很多种[1]。在本文描述的LED可见光无线通信系统中,假设LED室内照明灯固定在天花板上,以其为信号光源的通信链路主要有两种形式:直射式视距链接和漫射链接,如图1所示。 (a)直射式视距链接 (b)漫射链接 图1可见光LED用于室内通信时的光链路方式 在直射式视距链路中,LED光源发出的光直接照射到接收机的探测器表面上,优点是信号光源功率利用率高、容易实现高速数据链接,然而该链路要求光信号收端和发端始终对准连接,容易因链路上存在的障碍物而阻断。在以墙面反射为主的漫射链路中,系统为了获得更大的接收功率,接收机的探测器视角一般都比较大,虽然降低了对方向性的要求,系统不易受阴影效应影响,但链路中存在的多径效应会限制信号传输速率。 3 室内无线光通信信道模型建立 无线光通信系统多采用光强度调制(IM)和直接检测技术(DD)。图2为一个简单的基于可见光LED、采用IM-DD技术[2]的室内无线通信信道模型。在IM0-DD的调制系统中,无论需要传输的通信信号是基带信号还是频带信号,由于LED瞬时发射功率不可能为负值,所以必须加一个直流偏置,以保证LED端输入电信号X(t)为非负信号,可表示为:

信道特性

恒参信道: 有线电信道(明线,同轴电缆,双绞线电缆),光纤信道,无线电视距中继,卫星中继信道。 ? 由于恒参信道对信号传输的影响是固定不变的或者是变化极为缓慢的,因而可以等效为一个非时变的线性网络。 从理论上讲,只要得到这个网络的传输特性,则利用信号通过线性系统的分析方法, 就可求得已调信号通过恒参信道后的变化规律。 网络的相位-频率特性还经常采用群迟延-频率特性 来衡量,要满足不失真传输条件,等同于要求群迟延-频率特性应是一条水平直线. 随参信道: 短波电离层反射信道,超速波及微波对流层散射信道,超短波电离层散射信道,超短波超视距绕射信道。 属于随参的传输媒质主要以电离层反射、对流层散射等为代表。 ? 随参信道的特性比恒参信道要复杂得多,其根本原因在于它包含一个复杂的传输媒质。 ? 虽然,随参信道中包含着除媒质外的其它转换 器,但是,从对信号传输影响来看,传输媒质的影响是主要的,转换器特性的影响可以忽略不计。在此,仅讨论随参信道的传输媒质所具有的一般特性以及它对信号传输的影响。 随参信道图: 共同特点是:1.对信号的损耗随时间变化而变化,2,传输时延随时间变化而变化,3由发射点出发的电波可能经多条路径到达接收点,也就是所谓的多径传播。 多径传播后的接收信号将是衰减和时延随时间变化的各路径信号的合成。 —— 由第i 条路径的随机相位; ————由第i 条路径到达的接收信号振幅 _______ 由第i 条路径达到的信号的时延; 都是随机变化的 (1) 从波形上看,多径传播的结果使确定的载频信号变成了包络和相位都随机变化的窄带信号,这种信号称为衰落信号; (2)从频谱上看,多径传播引起了频率弥散(色散),即由单个频率变成了一个窄带频谱。 通常将由于电离层浓度变化等因素所引起的信号衰落称为慢衰落;而把由于多径效应引起的信号衰落称为快衰落。 ) ()(0t t i i τω?-=)(t i μ)(t i τ) (),(),(t t t i i i ?τμω ω?ω τd d )()(=

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

无线信道传播特性分析总结

无线信道传播特性分析总结 姓名随着科学技术的发展,无线通信已经渗透到我们生活的各个方面,对我们的生活工作有着巨大的影响。在无线通信系统中,无线通信的信道的特性对整个系统有着巨大的影响。 1、无线信道的概念要想搞明白无线信道具有哪些特性,就要先了解什么是无线信道。信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻,对于无线电波而言,它从发送端传送到接收端,其间并没有一个有形的连接,它的传播路径也有可能不只一条,但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作,我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接,把这条衔接通路称为信道。信道具有一定的频率带宽,正如公路有一定的宽度一样。与其它通信信道相比,无线信道是最为复杂的一种,其衰落特性取决于无线电波传播环境。不同的环境,其传播特性也不尽相同。无线信道可能是很简单的直线传播,也可能会被许多不同的因素所干扰,例如:信号经过建筑物,山丘,或者树木所有反射而产生的多径效应,使信号放大或衰落。在无线信道中,信号衰落是经常发生的,衰落深度可达30 ?B。对于数字传输来说,衰落使比特误码率大大增加。这种衰落现象严重恶化接收信号的质量,影响通信可靠性。移动信道与非移动点对点无线信道相比,信号传输的误比特率前者比后者高106倍。另外,在陆地移动系统中,移动台处于城市建筑群之中或处于地形复杂的区域,其天线将接收从多条路径

传来的信号,再加移动台本身的运动,使得信号产生多普勒效应,并且信道的特性也随时间变化而变化,增加了信号的不确定性,使得移动台和基站之间的无线信道多变且难以控制。所以,与传统模型相比,无线信道多径数目增多,时延扩展加大,衰落加快。 2、无线信道的特性信号从发射天线到接收天线的传输过程中,会经历各种复杂的传播路径,包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机组合。同时,电波在各条路径的传播过程中,有用信号会受到各种噪声的污染,包括加性噪声(如高斯白噪声)、乘性噪声的污染,因而会出现不同情形的损伤,严重时,会使有用信号难以恢复。无线信号在传播时,不仅存在自由空间固有的传输损耗,还会受到由于建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减,这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。下面将对无线信道的一些特性来进行分析。 2、1 大尺度衰落通常情况下,当接收机和发射机之间的相对位置在1-lOm的范围内变化时,接收信号功率的平均值基本保持不变。但当它们的相对位置的改变远超过上述范围时,接收信号的平均功率将会有几个数量级的变化。大尺度衰落正是用来描述接收机和发射机之间的距离有大尺度变化时,接收信号平均功率值的变化规律。在自由空间传播条件下,接收机接收的平均功率Pr可由下式给出:

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1、传输介质 传输介质就是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;就是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都就是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即就是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。

2、1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机与发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2、2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,就是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,就是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值与传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展就是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:就是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,就是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2、3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型与室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型与微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点就是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般就是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

无线传输信道的特性

通信工程专业研究方法论无线传输信道的特性 学院:电子信息工程学院 专业:通信工程 班级: 学号: 学生: 指导教师:毕红军 2014年8月

目录 一、引言: (2) 二、无线电波传播频段及途径 (3) 2.1无线电波频段划分 (3) 2.2无线电波的极化方式 (4) 2.3传播途径 (4) 三、无线信号的传播方式 (5) 3.1直线传播及自由空间损耗 (5) 3.2 反射和透射 (6) 3.2.1斯涅尔(Snell)定律 (6) d 功率定律 (7) 3.2.2 4 3.2.3断点模型 (8) 3.3绕射 (9) 3.3.1单屏或楔形绕射 (9) 3.3.2多屏绕射 (10) 3.4散射 (12) 四、窄带信道的统计描述 (14) 4.1不含主导分量的小尺度衰落 (14) 4.2含主导分量的小尺度衰落 (16) 4.3多普勒谱 (16) 4.4大尺度衰落 (17) 五、宽带信道的特性 (18)

5.1多径效应对宽带信道的影响 (18) 5.2多普勒频移对宽带信道的影响 (21) 六、总结 (22) 七、参考文献 (23) 一、引言: 各类无线信号从发射端发送出去以后,在到达接收端之前经历的所有路径统称为信道。如果传输的无线信号,则电磁波所经历的路径,我们称之为无线信道。信号从发射天线到接收天线的传输过程中,会经历各种复杂的传播路径,包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机结合。同时,电波在各种路径的传播过程中,有用信号会受到各种噪声的污染,因而会出现不同情形的损伤,严重时会使信号难以恢复。无线信号在传播时,不仅存在自由空间固有的传输损耗,还会受到建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减和相位的失真,这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。下面将讨论无线传输信道的主要特性。 二、无线电波传播频段及途径 2.1无线电波频段划分

移动通信基础知识培训(全)

移动通信基础知识培训

移动通信基础知识培训 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量(RXQUAL):顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程

无线移动信道特性分析(论文)

福建水利电力职业技术学院无线移动信道特性分析(论文)

福建水利电力职业技术学院信息工程系 09级通信工程技术专业毕业设计(论文)任务书 无线移动信道特性分析

摘要 本论文介绍了无线信道的基本概念和特性,对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道的概率密度函数进行分析。建立了多径衰落信道模型[2],详细分析了BFSK信号在多种衰落信道中误比特率与信噪比的关系,并进行了性能比较。结果表明,瑞利衰落信道的误比特性能较高斯白噪声信道和莱斯信道的误比特性能更差,且所建立的仿真方法可以作为多径衰落信道的分析方法。 本文针对目前无线信道存在的不确定性的信道衰落对无线通信质量提高有不利因素的状态,为改善无线移动通信系统多径时延[3]扩展而引起的符号间干扰的现状。 关键词:衰落信道;误比特率;瑞利衰落信道;莱斯衰落信道;高斯白噪声信道 目录 无线移动信道特性分析?错误!未定义书签。

摘要?错误!未定义书签。 绪论?错误!未定义书签。 1 无线移动通信技术的发展及应用?错误!未定义书签。 1.1 无线移动通信技术发展历史和趋势[5]............................................................... 错误!未定义书签。 1.2 无线移动通信技术相关业务及频谱?错误!未定义书签。 1.3 无线移动通信技术应用设想?错误!未定义书签。 本章小结....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2 无线信道的概念和特性?错误!未定义书签。 2.1 无线信道的定义?错误!未定义书签。 2.2 无线信道的类型................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 传播路径损耗模型................................................................................. 错误!未定义书签。 2.2.2 大尺度传播模型....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.3小尺度传播模型................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 无线移动信道的概念......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.4 移动信道的特点................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 移动通信信道的3个主要特点 ............................................................... 错误!未定义书签。 2.4.2 移动通信信道的电磁波传输?错误!未定义书签。 2.4.3 接收信道的3类损耗 (11) 2.4.4三种快衰落(选择性衰落)产生的原因 ............................................. 错误!未定义书签。 2.4.5 接收信号的4种效应........................................................................... 错误!未定义书签。 本章小结?错误!未定义书签。 3 移动信道的传输特性和信道模型................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1传输损耗的初步定量分析............................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.1 大范围传输损耗的定量分析?错误!未定义书签。 3.1.2 中小范围传输损耗的定量分析?错误!未定义书签。 3.1.3移动信道中的噪声和干扰 ................................................................... 错误!未定义书签。 本章小结....................................................................................................................... 错误!未定义书签。4CDMA技术[11]?错误!未定义书签。 4.1 CDMA技术含义.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 CDMA技术的优点?错误!未定义书签。 本章小结?错误!未定义书签。 致谢....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 绪论 无线信道也就是常说的无线的“频段(Channel)”,其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。

无线信道模型

无线信道模型 摘要:本文分析了无线信道模型。针对的是对无线信道的各种效应感兴趣的读者。众所周知,正是这些复杂的效应使得无线信道产生了不确定性,也就是通常所说的统计特性。由于这方面很少有比较全面,容易理解的资料,所以本文的内容是对其他几本书和相关的论文资料的综合。此外的资料不是只讨论了部分问题,就是虽然面面俱到,但缺乏一定的深度。 本文深入探讨了“是什么影响了无线信道的特性?”这一问题。主要阐述了无线信道的两种效应:一种是乘性效应,使信号产生衰落;另一种是加性效应,使接收到的信号产生畸变。信号的衰落不一定总是随机过程,但信号的畸变却总是。对于信道对信号产生的各种效应,找到了较好的数学模型,这些模型可以用来仿真和分析系统的性能。而且,我们简单举例分析了一些数字无线调制信道的特性。 内容 1 介绍 2 无线电信道 2.1路径损耗 2.1.1 天线 2.1.2 自由空间传播 2.1.3 双线模型 2.1.4 经验和半经验模型

2.1.5其他模型和参数 2.2 阴影 2.2.1 阴影模型 2.2.2 测量结果 2.2.3 阴影修正 2.3 衰落 2.3.1 物理基础 2.3.2 数学模型 2.3.3 衰落的时域和频域特性 2.3.4 一维统计特性 2.3.5 二维统计特性 2.3.6 衰落率和持续时间 3 调制信道 3.1 噪声 3.1.1 门限噪声 3.1.2 窄带高斯白噪声 3.1.3 人为噪声 3.1.4 一些结果 3.2 干扰 4 数字信道 4.1 数字信道的结构 4.2 高斯白噪声信道下二进制PAM信号的以SNIR为自变量的函数BER的计算

4.3 瑞利信道下BPSK信号以SNIR为自变量的函数BER的计算4.4 高斯白噪声信道下其他数字调制方案的一些结果 5 结论 第一章 介绍

无线信道传播特性分析总结讲解学习

无线信道传播特性分 析总结

无线信道传播特性分析总结 班级学号姓名 随着科学技术的发展,无线通信已经渗透到我们生活的各个方面,对我们的生活工作有着巨大的影响。在无线通信系统中,无线通信的信道的特性对整个系统有着巨大的影响。 1、无线信道的概念 要想搞明白无线信道具有哪些特性,就要先了解什么是无线信道。信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻,对于无线电波而言,它从发送端传送到接收端,其间并没有一个有形的连接,它的传播路径也有可能不只一条,但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作,我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接,把这条衔接通路称为信道。信道具有一定的频率带宽,正如公路有一定的宽度一样。 与其它通信信道相比,无线信道是最为复杂的一种,其衰落特性取决于无线电波传播环境。不同的环境,其传播特性也不尽相同。无线信道可能是很简单的直线传播,也可能会被许多不同的因素所干扰,例如:信号经过建筑物,山丘,或者树木所有反射而产生的多径效应,使信号放大或衰落。在无线信道中,信号衰落 是经常发生的,衰落深度可达30。对于数字传输来说,衰落使比特误码率大 大增加。这种衰落现象严重恶化接收信号的质量,影响通信可靠性。移动信道与非移动点对点无线信道相比,信号传输的误比特率前者比后者高106倍。 另外,在陆地移动系统中,移动台处于城市建筑群之中或处于地形复杂的区域,其天线将接收从多条路径传来的信号,再加移动台本身的运动,使得信号产生多普勒效应,并且信道的特性也随时间变化而变化,增加了信号的不确定性,使得移动台和基站之间的无线信道多变且难以控制。所以,与传统模型相比,无线信道多径数目增多,时延扩展加大,衰落加快。 2、无线信道的特性 信号从发射天线到接收天线的传输过程中,会经历各种复杂的传播路径,包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机组合。同时,电波在各条路径的传播过程中,有用信号会受到各种噪声的污染,包括加性噪声(如高斯白噪声)、乘性噪声的污染,因而会出现不同情形的损伤,严重时,会使有用信号难以恢复。无线信号在传播时,不仅存在自由空间固有的传输损耗,还会受到由于建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减,这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。 下面将对无线信道的一些特性来进行分析。

无线通信网络基本知识详解

无线网络基本知识 一、基本概念 1、什么是无线局域网 无线局域网络(Wireless Local Area Networks;WLAN) 是利用射频(Radio Frequency;RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps(802.11b),最高速率可达54Mbps(802.11a),传输距离可远至20km以上。它是对有线连网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 2、为什么使用无线局域网络 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大,线路容易损坏,网中的各节点不可移动。特别是要把相离较远的节点联接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。并且,对于局域网络管理主要工作之一,是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作,很容易令人烦躁,也不容易在短时间内找出断线所在。再者,由于配合企业及应用环境不断的更新与发展,原有的企业网络必须配合重新布局,需要重新安装网络线路,虽然电缆本身并不贵,可是请技术人员来配线的成本很高,尤其是老旧的大楼,配线工程费用就更高了。因此,WLAN就是解决有线网络存在以上问题而出现的,架设无线局域网络就成为最佳解决方案。 3、什么情形需要无线局域网络 无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络之不足,以达到网络延伸之目的,下列情形可能须要无线局域网络: a.无固定工作场所的使用者 b.有线局域网络架设受环境限制 c.作为有线局域网络的备用系统 4、无线局域网络的优点 a.安装便捷 一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点(Access Point) 设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 b.使用灵活 在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 c.经济节约 由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 d.易于扩展 WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络

信道特性分析

2.1 时延扩展和相干带宽 在移动通信中,由于多径效应的存在,使得接收端收到的信号与实际发送的信号相比在时间上被拉长了,这种现象称为时延扩展。在数字通信中,由于时延扩展,接收信号中一个码元的波形会扩展到相邻码元周期中而引起码间串扰。解决码元串扰的方法就是使码元周期大于时延扩展。 与时延扩展有关的一个重要的概念就是相干带宽。当在移动通信中存在两个频率间隔较小的衰落信号时,由于不同传播时延的存在,使得原来不相干的这两个信号变得相干起来。使此种情况发生的频率间隔被称为相干带宽( B),它取 C 决与时延扩展。 2.2 信道衰落的分类 根据发送信号与信道变化快慢程度的比较,信道可以分为快衰落信道和慢衰落信道。快衰落信道是指信道冲击响应在符号周期内变化很快,即信道的相干时间比发送信号的信号周期要短。快衰落仅与由运动引起的信道变化率有关,实际上,它仅发生在数据率非常低的情况下。慢衰落信道是指信道冲击响应变化率比发送的基带信号S(t)变化率低得多,因此可以假设在一个或若干个带宽倒数间隔内,信道均为静态信道。对频域来说,慢衰落意味着信道的多普勒扩展要比基带信号的带宽小得多。显然,信号经历的是快衰落还是慢衰落取决于移动站的速度(或信道路径中物体的移动速度)和基带信号的发送速率。 根据相干带宽和信号带宽的比较,信道可以分为平坦衰落和频率选择性衰落。所谓平坦衰落是指当信号带宽远小于信道的相干带宽时,信号通过该信道后各频率分量的变化是一致的,信号波形没有失真,也没有发生码间串扰。而当信号带宽大于信道相干带宽时,该信号中不同的频率分量在经过信道后遭受的衰落程度是不一样的,这就导致了信号波形失真,造成码间串扰,此时的衰落称为频率选择性衰落。不同的衰落类型之间的关系如下图所示。

无线基础知识与基本概念-知识点

一. 基础知识与基本概念 1. 第一代移动通信系统的主要特点是利用模拟传输方式实现话音业务;系统无线信道的随机变参特征使无线电波受多径快衰落和阴影慢衰落的影响 2. 第二代蜂窝移动通信系统以数字传输方式实现话音和低速数据业务。 3. 第三代蜂窝移动通信系统以更高速的数据业务和更好的频谱利用率为目标,采用宽带CDMA 为主流技术,目前已形成两类三种空中接口标准,即WCDMA - FDD (简称WCDMA )、WCDMA - TDD (简称TD-SCDMA )和CDMA2000。 它的主要特点是:(可能多选题) 1) 新型的调制技术,包括多载波调制和可变速率调制技术; 2) 高效的信道编译码技术,除了沿用第二代的卷积码外,还对高速数据采用了Turbo 纠错编码技术; 3) Rake 接收多径分集技术以提高接收灵敏度和实现软切换; 4) 软件无线电技术易于多模工作; 5) 智能天线技术有利于提高载干比; 6) 多用户检测技术以消除和降低多址干扰; 7) 可与固定网中的电路交换和分组交换网很好地相适应,满足各类用户对话音及高、 中、低速率数据业务的需求。 4. “双工”两种方式:当收信和发信采用一对频率资源时,称为“频分双工”(FDD );而当收信和发信采用相同频率仅以时间分隔时称为“时分双工”(TDD )。 5. “多址”(Multi Access )技术: 是指在多信道共用系统中,终端用户选择通信对象的传输方式,在蜂窝移动通信系统中,用户可以通过选择“频道”、“时隙”或“PN 码”等多种方式进行选址,它们分别对应地被称为“频分(Frequency Division )多址”、“时分(Time Division )多址”和“码分(Code Division )多址”,简称FDMA 、 TDMA 和CDMA. 6. 发信功率及其单位换算: 1 dBW = 30dBm 7. 无线接收机的灵敏度是接收弱信号能力的量度,通常用μv 、dB μv 、dBmW 表示; 电压电平(μv 和dB μv )或功率电平(dBm ) 8. 三阶互调干扰的特点(可能多选题): 1) 将发信频谱扩大了三倍 ; 2) 三阶互调产物以三倍(dB )数增加; 3) 互调产物对接收系统的影响应按被干扰系统的多址方式决定; 9. 香农定律:香农(shannon )信道容量公式可以用来论证信噪比,信道带宽和信道容量之间的关系,即: a) ?? ? ??+=N P 1Blog C r 2 式中,C 是给定信号速率条件下的最大容量 2. B 是传输带宽

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