无线通信课件

无线通信课件汇报时间：14汇报人：小无名目录无线通信概述电磁波与天线技术模拟调制与解调技术数字基带传输技术频带传输技术无线通信网络协议与标准无线通信概述0101无线通信定义02发展历程利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的通信方式。从早期的无线电报到现代移动通信，经历了模拟通信、数字通信、移动通信等多个阶段。无线通信定义与发展历程包括发射器、信道、接收器等部分，其中发射器负责将信息调制到电磁波上，信道是电磁波传播的媒介，接收器则负责接收并解调信号。基于电磁波的传播特性和调制解调技术，实现信息的远距离传输和交换。无线通信系统组成及工作原理工作原理系统组成无线通信技术应用领域无线局域网遥感与遥控Wi-Fi、蓝牙等。无人机遥控、远程医疗等。移动通信广播与电视其他应用手机通信、卫星电话等。无线电视、调频广播等。军事通信、智能交通、物联网等。电磁波与天线技术02电磁波性质电磁波是一种横波，具有电场和磁场交替变化的特性。它可以在真空中传播，速度等于光速。传播方式电磁波传播方式主要有直射波、反射波、折射波、绕射波和散射波等。在无线通信中，电磁波的传播受到地形、地貌、建筑物和气候等因素的影响。电磁波基本性质与传播方式010203天线类型包括偶极子天线、单极子天线、阵列天线、微带天线等。不同类型的天线具有不同的辐射特性和应用场景。天线类型天线的主要性能参数包括增益、方向性、波束宽度、阻抗匹配等。这些参数决定了天线的辐射效率和接收性能。性能参数在选择天线时，需要考虑工作频率、增益需求、方向性要求、极化方式、安装环境等因素，以确保天线能够满足无线通信系统的需求。选用原则天线类型、性能参数及选用原则电磁波辐射对人体和环境的影响取决于其频率、功率和暴露时间等因素。在无线通信中，需要确保电磁波辐射水平符合国家或国际安全标准。电磁波辐射安全为减少电磁波辐射对人体和环境的影响，可以采取以下防护措施：使用低功率设备、增加设备与人体之间的距离、采用屏蔽材料降低辐射强度、合理规划基站布局等。防护措施电磁波辐射安全与防护措施模拟调制与解调技术03模拟调制原理及方法分类模拟调制原理通过改变载波的幅度、频率或相位等参数，将模拟基带信号转换为适合在信道中传输的已调信号。方法分类根据调制参数的不同，模拟调制可分为幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）三种基本类型。原理幅度调制是通过改变载波的振幅来传递信息。在AM中，模拟基带信号控制载波的振幅，使得载波的振幅随着模拟信号的变化而变化。实现过程首先，将模拟基带信号与直流分量相加，得到一个包含直流分量的调幅信号。然后，将这个调幅信号与载波相乘，得到幅度调制后的已调信号。最后，通过天线将已调信号发射出去。幅度调制（AM）原理及实现过程角度调制是通过改变载波的频率或相位来传递信息。在FM中，模拟基带信号控制载波的频率，使得载波的频率随着模拟信号的变化而变化。在PM中，模拟基带信号控制载波的相位，使得载波的相位随着模拟信号的变化而变化。原理对于FM，首先将模拟基带信号进行积分，得到一个与模拟信号成比例的频率偏移信号。然后，将这个频率偏移信号加到载波上，得到频率调制后的已调信号。对于PM，首先将模拟基带信号进行微分，得到一个与模拟信号成比例的相位偏移信号。然后，将这个相位偏移信号加到载波上，得到相位调制后的已调信号。最后，通过天线将已调信号发射出去。实现过程角度调制（FM/PM）原理及实现过程数字基带传输技术04数字基带信号是由二进制或更高进制的数字序列组成的脉冲信号，具有离散性和随机性。信号特点在数字基带传输中，要求信号在传输过程中保持波形不变，即无失真传输。同时，还需考虑信号的带宽限制、抗干扰能力和同步等问题。传输要求数字基带信号特点及传输要求系统模型数字基带传输系统主要由信源、编码器、信道、译码器和信宿等部分组成。其中，编码器负责将信源产生的数字序列转换为适合信道传输的基带信号，译码器则负责在接收端还原出原始的数字序列。性能分析数字基带传输系统的性能可以通过误码率、传输速率、频带利用率等指标来评估。其中，误码率是衡量系统可靠性的重要指标，传输速率和频带利用率则反映了系统的传输效率。数字基带传输系统模型及性能分析该方式下，正电平代表“1”，负电平代表“0”。其优点是简单直观，但存在直流分量，且无法自同步。单极性不归零码（NRZ）该方式下，“1”和“0”分别用正负电平表示。其优点是无直流分量，但同样无法自同步。双极性不归零码（NRZ-L）该方式下，用相邻两个码元的电平变化来表示“1”和“0”。其优点是可以实现自同步，但抗干扰能力较差。差分码（相对码）该方式下，用多个不同的电平来表示不同的数字。其优点是提高了频带利用率，但实现复杂度较高。多电平码常见数字基带传输方式比较频带传输技术0501020304将待传输的基带信号进行调制，转换为适合在信道中传输的已调信号。发送设备传输已调信号的物理媒介，如电缆、光纤、空气等。信道将接收到的已调信号进行解调，还原为原始的基带信号。接收设备在发送端，基带信号经过调制器调制为已调信号，然后通过信道传输到接收端。在接收端，已调信号经过解调器解调为基带信号，完成信号的传输过程。工作原理频带传输系统组成及工作原理01采样将连续时间模拟信号转换为离散时间模拟信号的过程，采样频率应满足奈奎斯特采样定理。02量化将采样后的离散时间模拟信号的幅度进行近似处理，转换为离散的数字信号。03编码将量化后的数字信号转换为二进制代码，便于计算机处理和数字通信。模拟信号数字化处理方法时分复用（TDM）将时间划分为多个时隙，每个时隙分配给一路信号使用，实现多路信号在同一信道上的分时传输。频分复用（FDM）将信道带宽划分为多个子信道，每个子信道分配给一路信号使用，实现多路信号在同一信道上的同时传输。码分复用（CDM）利用不同的编码方式区分不同的用户或信号，实现多路信号在同一信道上的共享传输。应用多路复用技术广泛应用于电话通信、计算机网络、广播电视等领域，提高了信道利用率和通信效率。多路复用技术原理及应用无线通信网络协议与标准06应用层负责各种应用协议，如HTTP、FTP、SMTP等。传输层负责端到端数据传输、数据分段与重组、连接管理等。网络层负责路由选择、拥塞控制、网络互联等。物理层负责信号传输、调制与解调、信道编码等。数据链路层负责数据成帧、流量控制、差错控制等。无线通信网络协议层次结构CDMA码分多址，是一种扩频通信技术，通过不同的编码区分不同的用户。GSM全球移动通信系统，是一种数字移动通信标准，采用时分多址和频分多址技术。3G第三代移动通信技术，包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种标准，提供更快的数据传输速度和更丰富的业务。5G第五代移动通信技术，提供更高的数据传输速度、更低的延迟、更广泛的覆盖和更多的应用场景。4G第四代移动通信技术，包括LTE和LTE-Advanced两种标准，提供更高的数据传输速度、更低的延迟和更广泛的覆盖。常见无线通信标准简介未来将继续研发6G通信技术，预计将实现更高的数据传输速度、更低的延迟和更广泛的覆盖。6G研发