2016移动通信基本概念ppt课件.ppt

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1、移动通信技术复习常用移动通信的应用系统：蜂窝移动通信系统无绳电话无线电寻呼系统集群移动通信移动卫星通信系统平流层通信系统无线局域网第2章移动通信的基本概念目录22.1无线电波的传播特性1*2.3陆地移动信道的场强估算与损耗32.4蜂窝系统工作原理42.2移动信道的特征22.5移动通信系统的基本网络结构52.6无线环境下的噪声干扰6第2章移动通信的基本概念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通信。移动通信是无线通信中的一种。无线信道不像有线信道那样固定并可预见，而是具有极度的随机性。所以研究移动通信的首要问题是：电波的传播特性。我们必

2、须了解和掌握移动通信环境中无线电波传播的基本特点与规律。什么是电磁波？2.1无线电波的传播特性电磁波是怎么产生的？电磁波具有什么特点呢？电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，变动的电会产生磁，变动的磁则会产生电。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。2.1.1电磁波的产生2.1无线电波的传播特性电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场电磁波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。2.1无线电波的传播特性池塘中的波纹：能量从源

3、点向四周传播，并逐渐减弱电磁波的传播与此类似，不同之处（当辐射源是各向同性的理想点源时）：在三维空间以球面波的形式传播传播介质不同，空气、障碍物、反射物2.1无线电波的传播特性无线电波的波长、频率和传播速度的关系在公式中，Ｖ为速度，单位为m/s；ｆ为频率，单位为Hz；λ为波长，单位为m。由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。波长2.1无线电波的传播特性若按照波长或频率的顺序对电磁波进行排列，即电磁波谱。无线电波主要分布在3Hz到3000GHz之间。不同频率的无线电波具有不同的传播特性。频率越低，传播

4、损耗越小，覆盖距离越远；而且频率越低，绕射能力越强。2.1.2电磁波谱2.1无线电波的传播特性无线频谱2.1无线电波的传播特性无线电波传播的方式一般分为地面波、空间波、散射波及天波等四种。2.1.3无线电波的传播特性不同的传播模式2.1无线电波的传播特性1234反射波、直射波等统称空间波对工作于VHF和UHF频段的移动通信来说，电波传播方式主要是空间波，即直射波、反射波、绕射波、散射波以及它们的合成波等方式传播。电波传播方式2.1无线电波的传播特性2.1.3电波的传播方式1、直射波在无遮挡物的情况下，无线电波以直线方式传播，即形成直射波，直射波传播的接收

5、信号最强。2.1无线电波的传播特性电磁波在真空中的传播称为自由空间传播。由于自由空间具有各向同性、电导率为零等特性，因此电波在自由空间里传播时，不存在反射、折射、绕射、散射以及吸收等现象，只存在因电磁场能量扩散而引起的传播损耗。直射波可近似按自由空间传播来考虑。2.1无线电波的传播特性把大气看成为近似真空的均匀介质，在大气中的传播就等效于自由空间传播，它只与频率f和距离d有关。当电波经过一段距离传播之后，辐射能量会扩散而引起衰耗（也称衰减或损耗）。自由空间的传播衰耗lts定义为：2.1无线电波的传播特性式中，λ是电磁波的波长，d是收发天线间距离。直射波传

6、播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。2.1无线电波的传播特性（式2-1）2、大气中的电波传播2.1自由空间传播的场强计算电波在自由空间中的传播的模拟模型如右图。在O点有一个各向同性的辐射器，假设其辐射功率为Pt，从电磁场理论知道，在距离波源为d处的功率密度如下：各向同性辐射器在自由空间的辐射2.1无线电波的传播特性（式2-2）同时，功率密度可写成：（式2-3）2.1无线电波的传播特性式中，Em、Hm分别为电场强度和磁场强度的振幅值；Eo、Ho分别为电场强度和磁场强度的有效值。（式2-4）2.1无线

7、电波的传播特性因（式2-2）和（式2-3）相等，故可得式中Pt和d的单位分别为W和m。通常场强以分贝（dB）表示，并取场强1μv/m为0参考点（dBμv/m，简称dBμ），则（式2-5）式中，Pt为辐射功率（W），d为距离（km）。2.1无线电波的传播特性以上的辐射器为各向同性辐射器，若辐射器有方向性，则可设其方向性系数为Dt，有：（式2-6）或（式2-7）2.1无线电波的传播特性2.2自由空间的传播损耗传播损耗Lo是指发信天线的辐射功率Pt与收信机输入功率Pr之比，即（式2-8）自由空间传播损耗是指收、发天线都是各向同性辐射器时，两者之间的传播损耗。2

8、.1无线电波的传播特性电波由各向同性发信天线辐射后，经传播距离d到达信点，由式（