《无线传输技术基础》PPT课件.ppt

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1、第2章无线传输技术基础内容提要2．1无线传输媒体2．2天线2．3传播方式2．4直线传输系统中的损伤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（transmissionmedium）是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理路径。传输媒体可分为导向的(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(wirele

2、sstransmission)数据传输特性和质量取决于传输媒体的性质和传输信号的特性。导向媒体：取决于媒体性质非导向媒体：更多取决于传输信号的特性（低频全向、高频有向波束）发送和接收都通过天线实现定向传输发射和接收天线必须校准非定向传输沿所有方向传播，能被多数天线接收电信用的电磁波频谱感兴趣的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

3、用。2．1．1地面微波使用“碟形”天线聚波成束，安装在高处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（微波中继塔台）中继。短距离应用：用于建筑物之间的点对点线路（闭路电视、无线局域网）。中段距离应用：常用于语音和电视传播等距离时，微波比双绞线需要的中继器、放大器更少微波占用了电磁波频谱的很大一部分，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地面微波（续1）微波传输的主要损耗来

4、源于衰减。微波(以及无线电广播频段)的损耗公式微波的损耗随距离的平方而变化，双绞线和同轴电缆则随距离呈指数变化，因此微波中继器可放在较远的地方，一般为10km~100km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（续2）长途电信频段：4~6GHz，由于拥挤，开始使用11GHz频段，12GHz频段用作有线电视。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。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为地球

5、站或地面站的地面微波发送器/接收器连接起来。卫星使用上下行两个频段：接收一个频段(上行)上的传输信号，放大或再生信号后，再在另一个频段(下行)上将其发送出去。轨道卫星可工作在多个频段上，这些频段称为转发器信道（transponderchannel）卫星主要应用：电视广播、长途电话传输和个人用商业网络卫星微波（续）电视广播：利用通信卫星的广播特性。覆盖范围广费用不断降低，接收天线尺寸不断缩小电话网络：利用通信卫星传输数据量大，范围广的特性。适用与使用率高的国际干线商业数据应用：利用通信卫星的多信道价格昂贵通信量大卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。低于1G，存在自

6、然噪声和电子设备干扰，高于10G，衰减严重。上行频带为5.925~6.425GHz，下行频带为3.7~4.2GHz，统称为4/6G频段1G~10GHz最佳频段已饱和，干扰严重，因此新的12/14GHz,20/30GHz频段逐步的到利用，衰减更加严重，但带宽更大，接收器更小，更便宜。特点卫星通信距离远，一个地面站发送到另一个地面站接收，约有1/4s传播延迟。在差控和流控方面，也带来一系列问题。卫星微波是广播设施，许多站点可以向卫星发送信息，同时从卫星上传送下来的信息也会被众多站点接收。2．1．3广播无线电波广播无线电波是全向性的，不要求使用碟形天线，天线也无须严格地安装到一

7、个精确地校准位置上。无线电波(Radio)是笼统术语，频率范围为3KHz~300GHz。非正式术语广播无线电波(broadcastradio)包括调频无线电频段（FM）和VHF、UHF，电视频段：30MHz～1GHz。不同于低频电磁波，无线颠簸高于30MHz可透过大气电离层，因此相距很远的发送器不会受大气反射而互相干扰。也不同于高频微波，受下雨衰减小。广播无线电波损伤的一个主要来源是由于物体反射形成的多路径干扰。2．1．4红外线红外线传输不能超过视线范围，距离短红外线传输无法穿透墙体。微波系统中遇到的安全性和干扰问题在红外线传