无线通信基础

1、频段名称频率范围波段名称波长范围极低频（ELF）330Hz极长波10010Mm（108107m）超低频（SLF）30300Hz超长波101Mm（107106m）特低频（ULF）3003000Hz特长波1000100km（106105m）甚低频（VLF）330kHz甚长波10010km（105104m）低频（LF）30300kHz长波101km（104103m）中频（MF）3003000kHz中波1000100m（103102m）高频（HF）330MHz短波10010m（10210m）甚高频（VHF）30300MHz超短波（米波）101m特高频（UHF）3003000MHz微波0分米波10.1m

2、（110-1m）超高频（SHF）330GHz厘米波101cm（10-110-2m）极高频（EHF）30300GHz毫米波101mm（10-210-3m）至高频（THF）3003000GHz亚毫米波10.1mm（10-310-4m）光波310-3310-5mm（310-6310-8m） 收信机的主要作用是把天线接收下来的射频载波信号首先进行低噪收信机的主要作用是把天线接收下来的射频载波信号首先进行低噪声放大，然后经过变频（一次、两次甚至三次变频）、中频放大和声放大，然后经过变频（一次、两次甚至三次变频）、中频放大和解调后还原出原始信号，最后经低频放大器放大输出。解调后还原出原始信号，最后经低频放

3、大器放大输出。用户用户1 用户用户2 用户用户3用户用户1用户用户2用户用户3时间时间频率频率时间时间时间时间频率频率频率频率码码FDMATDMACDMA用户用户3用户用户2用户用户1所有用户在同一时间、所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码同一频段上、根据编码获得业务信道,如获得业务信道,如WCDMA, CDMA2000WCDMA, CDMA2000业务信道在不同业务信道在不同频段分配给不同用户频段分配给不同用户如：AMPS、TACS如：AMPS、TACS业务信道在不同业务信道在不同时间分配给不同用户时间分配给不同用户如：DAMPS、GSM如：DAMPS、GSM1 287364 51 28

4、7364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 5数数据据传传输输方方向向1 111111 12 222222 27 777777 76 666666 63 333333 34 444444 41 287364 51 287364 55 555555 58 888888 8交织 软切换 更软切换 硬切换 接力切换可分为：上行功率控制和下行功率控制不同制式的系统功率控制种类很多。无线电波的传播方式主要有以下几种：传播损耗的定义传播损耗的定义传播损耗与距离的一般关系传播损耗与距

5、离的一般关系在移动通信中，随着传播距离的增加，传播损耗将增加。在120公里范围内，大致为40dB/dec。dec为10倍距离。当距离在增大时，将增大至5060dB/dec。对于某一无线电链路，从发射天线输出端的信号经过一定的传播路径，到达接收天线的输入端时，功率电平的损耗（或衰减）值，一般用dB表示。 1、自由空间的传播损耗：、自由空间的传播损耗： 2、绕射损耗：、绕射损耗：4、建筑物贯穿损耗、建筑物贯穿损耗kmMHzbfdfLlog20log205 .32绕射损耗分单刃绕射、多刃绕射、圆球形绕射；绕射损耗一般比较大，其中圆球形绕射损耗最大。多刃绕射损耗可以由单刃绕射损耗累加得到。 3、反射损

6、耗：、反射损耗：反射损耗与反射面的反射系数（扩散系数、镜面反射系数、漫反射系数等）有关，也和反射角的大小有关。建筑物的贯穿损耗是指电波通过建筑物的外层结构时所受到的衰减，它等于建筑物外与建筑物内的场强中值之差。900MHz，一般中等城市取1318dB，大城市取20dB；1800MHz加5dB 5、人体损耗、人体损耗：手持机位于使用者的腰部和肩部时，接收的信号场强比天线离开人体几个波长时将分别降低47dB和12dB。一般人体损耗设为3dB。 7、植被损耗：、植被损耗：一般车内损耗为810dB。植被损耗与树林的稠密程度、树叶形状（针叶、阔叶）、树林的厚度、树林与接收天线的距离等有关；在树林内部（0

7、.2dB/m（900M）、0.3dB/m（1800M）；部分穿过树林（绕射或20dB/dec）；接收天线周围有树林，低于树林，大致为10dB； 6、车内损耗：、车内损耗： 1、自由空间的传播损耗：、自由空间的传播损耗： 2、绕射损耗：、绕射损耗：4、建筑物贯穿损耗、建筑物贯穿损耗kmMHzbfdfLlog20log205 .32绕射损耗分单刃绕射、多刃绕射、圆球形绕射；绕射损耗一般比较大，其中圆球形绕射损耗最大。多刃绕射损耗可以由单刃绕射损耗累加得到。 3、反射损耗：、反射损耗：反射损耗与反射面的反射系数（扩散系数、镜面反射系数、漫反射系数等）有关，也和反射角的大小有关。建筑物的贯穿损耗是指电

8、波通过建筑物的外层结构时所受到的衰减，它等于建筑物外与建筑物内的场强中值之差。900MHz，一般中等城市取1318dB，大城市取20dB；1800MHz加5dB1、传播模型的概念传播损耗的计算公式称为传播模型。2、传播模型概述传播模型分为统计型模型和决定型模型。统计型模型是利用测试数据，进行统计分析得到的传播模型，一般计算量要小，对电子地图的数据要求也较低，统计型模型一般可以利用测试数据加以修正。决定型模型是根据传播路径上的地物、建筑物的几何信息，利用波的绕射、反射的理论的模型。一般计算量大，对电子地图的数据要求也较高，需要建筑物的信息，一般不能利用测试数据加以修正。5、传播模型的选择传播模型

9、的选择3、常见的统计型模型常见的统计型模型Okumura-Hata模型；COST-231模型；通用模型；4、常见的决定型模型常见的决定型模型COST-231-Walfish-Ikegami；射线跟踪模型；城区环境类型：如密集城区（建筑物）、一般城区、郊区、农村等；地形地貌特点：如丘陵、开阔地、树林、水体、斜坡、山峰等；覆盖区半径：大于20公里、120公里；400500米或更近；模型是和的频段：不同的频段使用不同的模型室内型的微蜂窝等等；Egli模型；Lee模型（点到点模型）；6、传播模型的要求传播模型的要求预测结果与测试结果相比，平均偏差小于3dB，标准偏差小于8dB，不规则地形小于10dB。

10、标准偏差越小,则预测的准确性越高。1、适用条件、适用条件:1501500MHz；基站天线有效高度为30200米；移动台天线高度为110米；通信距离为120km；准平滑地区、城区、郊区、开阔地、丘陵、山地、水域等；2、基本思想：、基本思想：给出城市环境中的传播模型作为中值路损的基本模型，其它环境使用修正因子。Okumura-Hata模型3、城市环境的基本模型公式、城市环境的基本模型公式: 4、修正因子：、修正因子：城区类型：郊区、开阔地、准开阔地、农村等；地形类型：丘陵、斜坡、孤立山峰、水陆混合；城市特有的修正因子：街道走向、建筑物密度；)(lglg55. 69 .44()(lg82.13lg1

11、6.2655.69dhhahfLbmbb城 5、整体模型公式：、整体模型公式：rmruspimhsstreetbQQKRKKKKaSKLL000)( 6、天线有效高度的影响：、天线有效高度的影响：在其它条件不变的情况下，天线有效高度增加一倍，损耗减少6dB；Okumura-Hata模型在1km处的天线高度增益比实际要小，因此实际使用中也有使用修正量的。 7、针对、针对1800频段的频段的COST-231模型模型思想与Okumura-Hata模型一样；也是利用测试数据拟合的结果。在1800频段比Okumura-Hata模型更合适。)(lglg55. 69 .44()(lg82.13lg9 .33

12、3 .46dhhahfLbmbb城通信系统中的通用模型通信系统中的通用模型 1、适用条件、适用条件: 2、基本思想：、基本思想：统一Okumura-Hata模型和Cost-231模型的公式；在城区和地形修正因子基础上，增加了地物的修正因子；各个参数K都是可以利用测试数据进行修正。任何系统；基站天线有效高度为30200米；移动台天线高度为110米；通信距离为120km；准平滑地区、城区、郊区、开阔地、丘陵、山地、水域等； 3、通用模型公式、通用模型公式: 4、修正因子：、修正因子：主要是城区类型修正因子K5、地物修正因子K(Clutter)，路损斜率K2，绕射损耗作用系数K(d)。其它参数也可以

13、修正。 2）、两段式公式）、两段式公式:0022215432210543211lg)()(lglglglg)(lglglglgdddKKKhaLKKKhdKhKdKKddKhaLKKKhdKhKdKKLstreetmddclutterbbstreetmddclutterbbb城1）、一段式公式）、一段式公式streetmddclutterbbbKhaLKKKhdKhKdKKL)(lglglglg54321城 5、地物修正因子：、地物修正因子：介于01，在多径传播占主导的城市，一般取0.50.65，在郊区取0.70.85，在多径传播不明显的农村地区取0.91。只考虑移动台所在地物的修正因子。考虑移动台与基站方向一段距离内地物因子的加权平均。考虑移动台在传播方向上前后一段距离内地物因子的加权平均。 6、绕射损耗作用系数：、绕射损耗作用系数：理论背景：其它条件不变时，移动台周围的50400波长的环境基本决定传播损耗。由于在电波传播路径上的情况的多样性以及电子地图的栅格精度的不同，有几种处理方法：COST-231-Walfish-Ikegami模型模型1、适用条件、适用条件:900/1800M：移动台天线高度为110米；通信距离为20m5km； 2、基本思想：、基本思想：使用几何绕射理论，将模型分为视通和