无线通信基本原理(ppt 45)

1、无线通信技术基础(jch)信息工程学院邬春明共十五页一、射频(sh pn)与微波频段名 称 频 段中频（MF）300KHZ3MHZ高 频（HF）330MHZ甚高频（VHF）30300MHZ特高频（UHF）300MHZ3GHZ超高频（SHF）330G极高频（EHF）30300GHZ射频（radio frequency）是指可作为无线发射(fsh)的频率，它从中、长波广播的几百千赫兹一直到微波波段。共十五页二、关于(guny)dB的定义 dB(功率)10log p1/p2 dBW10log P/1.0w dBm10log P/1.0mW dB(电压)20log V1/V2dBV20logV/1.0

2、VdBmV20logV/1.0mVdBuV20logV/1.0uVdBc10log P/标准信号功率共十五页关于(guny)dbV、dbm 、dbV通常db 是表征电路损耗、增益的量值；dbmV 和dbV 是表征信号(xnho)的相对电平值，由于1mV=1000V,所以有0dbmV=60lg10=60dbV。例如，信号电平是70dbV，用dbmV 表示是70-60=10dbmV；dbm 和dbw 是表征信号的相对功率值，由于1W=1000mW，所以有0dbW=30lg10=30dbm,例如光功率为9dbm ,换算成功率的单位（瓦）有：9=10lgx,x=7.9mW 。共十五页发射功率单位“W”

3、与“dBm”对照表 WdBm W dBm 2544 9 39.5 24 43.8 8 39 23 43.6 7 38.5 22 43.4 6 37.8 21 43.2 5 37 20 43 4 36 19 42.8 3 34.8 18 42.6 2 33 17 42.3 1 30 16 42 500mW 27 15 41.8 200mW 23 14 41.5 100mW 20 13 41.1 50mW17 12 40.8 20mW1311 40.4 10mW10 10 40 1mW0共十五页三、通信(tng xn)系统的组成通信我们常把信息从发送者送到接收者的过程称之为通信，而实现信息传输过程

4、的系统称为通信系统。一般来说，通信系统主要有信号，接收机，信道(xn do)，噪声和干扰，发射机等组成的。信号发射机信道噪声和干扰接收机共十五页基带信号:是携带信息的电信号，一般频率比较(bjio)低。射频信号:将基带信号通过调制以后的信号称之为射频已调信号。信号：根据电路(dinl)结构可分为基带信号、射频信号；根据传输方式可分为模拟信号、数字信号；共十五页噪声(zoshng)和干扰在通信系统中，噪声(zoshng)是不可避免的。通信系统中的有害噪声来自于各种噪声源。造成自然噪声现象的包括大气干扰、宇宙射线、以及电路内部噪声等。电路中的噪声主要来源于电阻内电子的热运动和晶体管中带电粒子的不规

5、则运动。包括电阻电容电感，三极管场效应管等。噪声用噪声系数来衡量。F=(SNR)I/(SNR)O共十五页四、调制(tiozh)和解调用载波将基带信号转换成射频信号，使得载波的某个参数随基带信号而变化。这个过程我们(w men)称之为调制。反过来，从射频信号中提取出基带信号，同时使附加的噪声、失真和码间干扰等最小的过程为解调。所以，通信系统性能总的好坏取决于调制与解调的性能。共十五页模拟调制：用模拟的基带信号(xnho)来控制载波的某个参数（幅度、相位、频率）连续变化的调制方式。 模拟调制方式有：幅度调制和角度调制。数字调制：载波被数字基带信号调制，载波的参数（幅度、相位、频率）随数字基带信号而

6、变化的调制方式。 数字调制方式有：ASK,FSK,PSK,MSK,GMSK等。共十五页五、射频(sh pn)电路一般的通信机包含接收机和发射机两大功能。接收机射频就是(jish)把射频信号转化为基带信号。发射机射频就是把基带信号对载波的调制，转化为高频信号进行发送。射频滤波器低噪声放大解调器基带信号共十五页六、工作(gngzu)方式单工通信(tng xn)共十五页双工(shun n)通信共十五页灵敏度和输出功率接收器的灵敏度是无线接收装置能够可靠地接收数据所需的最小功率，其单位是分贝(dBm)。dBm绝对数值越大(而且是负数)，则表示接收器的灵敏度越高，这样，无线接收装置之间就可以隔得更远。8

7、02.15.4标准指定的2.4GHz无线接收装置的最小接收灵敏度为-85dBm，而900MHz无线接收装置的最小接收灵敏度为-92dBm。所有供货商的802.15.4无线接收装置都超过了这些标准的要求，提供的无线接收装置具有-90dBm到-100dBm的接收灵敏度。通过把接收灵敏度从-94dBm提高到-100dBm，就可以把无线接收装置的视界距离有效地延伸一倍。更重要的是较高的灵敏度可以减少或取消对昂贵而耗电的功率放大器(PA)的需求，因此可以简化系统的复杂性、降低成本，并减少功耗。另外一个决定无线发射装置距离的因素是传输功率。无线传输装置的传输功率越大，其距离就越长。802.15.4标准要求

8、无线传输装置具有-3dBm或0.5mW的最小输出功率。现今市场上的无线传输装置具有0dBm(1mW)和3dBm(2mW)的输出功率。但是，接收灵敏度和传输功率将影响一对传输器/接收器的视界距离。接收灵敏度越高，传输功率越大，则距离越远。接收灵敏度和输出功率的绝对数值之和被称为“链路预算”，并且与操作距离有关。当评估802.15.4或ZigBee应用时，链路预算是极重要的考虑因素。链路预算越高就越好，因为无线收发器可以被间隔得更远，所需的节点(ji din)数便可以减少，而且系统成本也会降低。共十五页内容摘要无线通信技术基础信息(xnx)工程学院邬春明。无线通信技术基础信息(xnx)工程学院邬春明。射频（radio frequency）是指可作为无线发射的频率，它从中、长波广播的几百千赫兹一直到微波波段。关于dbV、dbm 、dbV。例如，信号电平是70dbV，用dbmV 表示是70-60=10dbmV。由于1W=1000mW，所以有0dbW=30lg10=30