《无线基本原理》课件

无线基本原理目录无线通信概述无线电波传播无线信道特性无线通信系统组成无线通信技术无线通信的应用无线通信概述0101无线通信02无线通信系统利用电磁波在空气中传播信息，实现两个或多个通信设备之间的通信。由发送端、接收端和传输介质（空气或空间）组成的系统，用于传输信息。无线通信定义01早期无线电19世纪末，无线电的早期发展，如无线电报和无线电广播。02现代无线通信20世纪中叶，随着晶体管的发明和微波技术的发展，现代无线通信开始兴起。03无线通信的演进从模拟信号到数字信号，从固定电话到移动通信，再到物联网和5G技术的发展。无线通信发展历程010203无线通信使用的频谱资源是有限的，需要合理规划和分配。频谱资源根据不同的应用需求和传输特性，将频谱划分为不同的频段，如长波、中波、短波、微波等。频谱划分政府机构负责对频谱资源进行管理和分配，以确保不同无线通信系统之间的兼容性和互不干扰。频谱管理无线通信的频谱划分无线电波传播02无线电波直接从发射机传播到接收机，不受其他物体的影响。直射传播无线电波遇到障碍物时，会反射回来继续传播。反射传播无线电波在传播过程中遇到不同介质的交界处时，会因为速度的改变而发生折射。折射传播无线电波在传播过程中会经过多个路径到达接收机，形成多径效应。多径传播电波传播方式无线电波在自由空间中传播时，会随着距离的增加而逐渐减弱。自由空间室外环境室内环境无线电波在室外环境中会受到建筑物、树木、地形等因素的影响，传播路径和强度会发生改变。无线电波在室内环境中会受到墙壁、门窗、家具等因素的影响，传播路径和强度会发生改变。030201电波传播环境路径损耗无线电波在传播过程中，由于空气吸收、反射、折射等原因造成的能量损耗。阴影损耗无线电波在传播过程中遇到障碍物时，会在障碍物后面形成阴影区域，造成能量损耗。多径损耗无线电波在传播过程中经过多个路径到达接收机时，由于相位干涉等原因造成的能量损耗。电波传播损耗无线信道特性03自由空间模型适用于视距通信，无障碍物阻挡。信号强度与距离的平方成反比。对数距离路径损耗模型考虑了障碍物和散射的影响，信号强度随距离增加而减小，但速度减慢。阴影衰落模型考虑了建筑物、山脉等障碍物对信号的遮挡，导致信号强度在某些方向上突然下降。无线信道模型030201无线信道容量香农公式C=Wlog2(1+S/N)，其中C是信道容量，W是信道带宽，S是信号功率，N是噪声功率。说明了在给定带宽和信噪比下，无线信道的最大传输速率。频谱效率每赫兹带宽上每秒传输的比特数，用于衡量无线通信系统的效率。由于路径长度或障碍物遮挡引起的信号强度的缓慢变化。大尺度衰落由于多径效应引起的信号强度的快速波动。小尺度衰落当移动台高速移动时，接收到的信号频率发生变化，导致信号失真或错码。多普勒频移无线信道衰落无线通信系统组成04

发射机信号调制发射机将信息信号调制到载波信号上，以便传输。功率放大调制后的信号通过功率放大器进行放大，以增加传输距离。天线选择发射机根据传输频率选择相应的天线类型，以实现电磁波的有效辐射。接收机通过天线接收来自发射机的电磁波信号。信号接收接收机将载波信号解调并解码为原始信息信号。解调与解码接收机对解调后的信号进行必要的处理，如去噪、滤波等，以提高信号质量。信号处理接收机方向性天线具有不同的方向性，可以定向传输或接收特定方向的信号。阻抗匹配天线与传输线之间需进行阻抗匹配，以确保信号的有效传输。电磁波辐射与接收天线负责将发射机发出的电磁波辐射到空间中，并将接收机接收到的电磁波转换为电流信号。天线无线通信技术05通过将信息信号扩展到更宽的频带中，实现信息的传输。在接收端，使用相同的扩频码进行解扩频，还原出原始的信息信号。扩频通信具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强、抗截获能力强、可实现码分多址等优点。扩频通信原理广泛应用于军事通信、卫星通信、移动通信等领域，以提高通信的可靠性和保密性。扩频通信的应用场景无线扩频通信VS允许多个用户在同一频段上同时进行通信，通过一定的规则和算法分配信道资源，确保各个用户之间互不干扰。常见多址接入技术频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA）。多址接入技术原理无线多址接入技术调制技术原理将低频信号调制到高频载波上，以便于传输和接收。调制技术能够提高信号的抗干扰能力和传输质量。常见调制方式调频（FM）、调相（PM）、调相调频（PM/FM）、调幅（AM）等。不同的调制方式适用于不同的应用场景和传输需求。无线通信中的调制技术无线通信的应用06移动电话是最常见的无线通信应用之一，用户可以在任何地方使用手机进行通话、发送和接收短信、上网浏览等。移动电话移动宽带通过无线技术提供高速互联网接入服务，用户可以使用笔记本电脑、平板电脑和智能手机等设备在任何地方连接到互联网。移动宽带移动支付是一种通过手机等移动设备进行支付的方式，用户可以使用手机银行应用程序或第三方支付应用程序进行转账和购物。移动支付移动通信系统123WLAN可以用于连接家庭和企业中的计算机和其他设备，提供高速互联网接入和内部网络连接。家庭和企业网络许多公共场所，如咖啡馆、图书馆、机场等，都提供免费的WLAN接入服务，方便用户连接到互联网。公共场所网络WLAN可以用于连接各种智能设备和传感器，实现智能家居、智能工业等物联网应用。物联网应用无线局域网（WLAN）数据传输蓝牙技术可以用于在个人计算机、手机和