《无线传输技术基础》PPT课件

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1、第2讲无线传输技术基础内容提要本章主要介绍了无线网络中的各种传输媒体、传输方式、传输系统中的损伤与衰退和信息编码技术等内容，学生应该掌握无线网络传输系统的相关知识，了解影响无线网络信息传输的各种因素，信息处理技术，并结合实际的应用来加深对理论知识的掌握，网络传输媒体和传输中的损伤、衰退及信号编码技术是学生应重点掌握的。内容提要2．1无线传输媒体（重点）2．2天线2．3传播方式2．4直线传输系统中的损伤（重点）2．5移动环境中的衰退2．6多普勒效应2．7信号编码技术（重点）2．8扩频技术2．9差错控制技术2．1无线传输媒体传输媒体是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理路径。（空气）传输媒体

2、可分为导向的(guided)和非导向的(unguided)两类。对导向媒体而言，电磁波被引导沿某一固定媒体前进，例如双绞线、同轴电缆和光纤。非导向媒体的例子是大气和外层空间，它们提供了传输电磁波信号的手段，但不引导它们的传播方向，这种传输形式通常称为无线传播(wirelesstransmission)无线通信和无线网络则使用非导向传输介质，包括无线电、微波、红外线、毫米波、光波等。数据传输的特性以及传输质量取决于传输媒体的性质和传输信号的特性。非导向传输媒体：信号带宽比媒体本身更为重要。低频信号是全向的；频率较高时，信号形成有向波束。2．1无线传输媒体无线电频谱无线电频谱特点☆有限性☆排它

3、性☆复用性☆非耗尽性☆传播性☆易干扰性无线电管理部门☆联邦通信委员会(FCC)FCC是美国专门负责管理其国内及对外有线、无线和电视通信业务的行政决策机构，管理无线电广播、电视、电信、卫星和电缆等业务，协调国内和国际通信，涉及美国各州及所属地区。☆中国无线电管理局我国的专业无线电管理部门，依据《中华人民共和国无线电管理条例》等法律法规，负责无线电管理。无线电频谱的划分根据无线电波传播及使用的特点，国际上将无线电波频谱划分为12个频段。值得一提的是ISM(IndustrialScientificMedical，工业科学医疗)频段，即2.4~2.4835GHz主要开放给这三类机构使用，该频段是依

4、据FCC的定义，无需许可证授权，属于免费使用。只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)，并且不要对其它频段造成干扰即可。固定通信移动通信空间研究空间运行地球勘察空间研究固定通信移动通信无线电爱好者广播卫星移动通信无线电定位无线电爱好者固定通信移动通信无线电测定卫星移动卫星广播卫星固定通信无线电天文观察空间研究地球勘探卫星航空无线电导航气象服务无线电定位2.22.32.42.52.72.9GHzFCC在2.4GHz的ISM波段上的频谱分配电信用的电磁波频谱常用的无线电波波段划分波段名称波长范围(m)频段名称频率范围超长波长波中波短波1,000,000~10,00010,000~1,0001,

5、000~100100~~10甚低频低频中频高频3~30KHz30~300KHz300~3,000KHz3~30MHz超短波米波分米波厘米波毫米波10~11~0.10.1~0.010.01~0.001甚高频特高频超高频极高频30~300MHz300~3,000MHz3~30GHz30~300GHz感兴趣的3个频段微波：1GHz~100GHz，可实现高方向性的波束，而且非常适用于点对点的传输，也可用于卫星通信。无线电广播频段：30MHz～1GHz，适用于全向应用。红外线频谱段：3×1011Hz～2×1014Hz，适于本地应用，在有限的区域(如一个房间)内对于局部的点对点及多点应用非常有用。2．

6、1．1地面微波地面微波系统主要用于长途电信服务，可代替同轴电缆和光纤，通过地面接力站中继。用于建筑物之间的点对点线路。常见的用于传输的频率范围为2GHz～40GHz。频率越高，可能的带宽就越宽，因此可能的数据传输速率也就越高。典型的数字微波性能波段/GHz带宽/MHz数据率/Mb/s271263090114013518220274微波传输的主要损耗来源于衰减。微波(以及无线电广播频段)的损耗公式d:距离，波长，微波的损耗随距离的平方而变化损伤的另一个原因是干扰，随着微波应用的不断增多，传输区域重叠，干扰始终是一个威胁。因此，频带的分配需要严格控制。地面微波地面微波长途电信系统最常用的频段位

7、于：4GHz~6GHz，现在新开通了11GHz频段。频率越高衰减越大，较高的微波频率对长途传输没有什么用处，但却非常适用于近距离传输。频率越高，使用的天线就越小、越便宜。地面微波通信通常在视距范围内进行，收发双方一般为两个互相对准方向的抛物面天线。☆地面微波通信的优点⑴容量大⑵质量高⑶成本低☆地面微波通信的缺点⑴易失真⑵易受环境影响⑶安全保密性差⑷维护成本2．1．2卫星微波通信卫星实际上一个微波接力站，用于将两个或多个称