第三章软件无线电关键技术教材ppt课件.ppt

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1、软件无线电基础任课老师：杜青松信息科学与工程学院1第三章　软件无线电关键技术2本章学习的主要内容射频/微波技术1天线技术/智能天线2采样技术3数字信号处理技术5同步技术6数字调制解调技术43概述3.1射频/微波技术软件无线电可以理解为有射频前端的计算机，它可以使用一个单一的无线电前端实现现在多种无线电终端的功能。在软件无线电系统中，射频部分是必不可少的重要部分。4射频/微波的含义3.1射频/微波技术射频，是指可以通过无线电系统发射和接收的电磁波频率，以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播，通常包括中波、短波、超短波、微波等频段。微波，是指频率在300MHz~300

2、0GHz之间（波长在1m~0.1mm之间）的射频无线电波。567射频/微波的含义3.1射频/微波技术西方国家常常把部分微波波段分为L、S、C、X、Ku、K、Ka等波段。8射频/微波技术3.1射频/微波技术射频/微波技术通常包括射频/微波信号的产生、调制、功率放大、辐射、接收、低噪声放大、混频、解调、检测、滤波、衰减、移相等各个模块单元的理论研究、设计和生产技术。射频/微波技术的基本理论是经典的电磁场理论。9无线电波的传播3.1射频/微波技术电磁波按照其波长的不同具有不同的传播特点，下面按波长分述如下：超长波（超低频SLF）传播：超长波是指波长1千公里至1万公里（频

3、率为30~300Hz）的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定，在海水中衰耗很小（频率为75Hz时衰耗系数为0.3dB/m）对海水穿透能力很强，可深达100m以上。1011无线电波的传播3.1射频/微波技术甚长波（甚低频VLF）传播：甚长波是指波长10公里~100公里（频率为3~30kHz）的电磁波。无线通信中使用的甚长波的频率为10~30kHz，该波段的电磁波可在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播，距离可达数千公里乃至覆盖全球。12无线电波的传播3.1射频/微波技术长波（低频LF）传播：长波是指波长1公里~10公里（频率为30~300kHz）的电磁波。其可沿

4、地表面传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）。1314无线电波的传播3.1射频/微波技术中波（中频MF）传播：中波是指波长100米~1000米（频率为300~3000kHz）的电磁波。中波可沿地表面传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）。中波沿地表面传播时，受地表面的吸收较长波严重。中波的天波传播与昼夜变化有关。15无线电波的传播3.1射频/微波技术短波（高频HF）传播：短波是指波长为10米~100米（频率为3~30MHz）的电磁波。短波可沿地表面传播（地波），沿空间以直接或绕射方式传播（空间波）和靠电离层反射传播（天波）。16电离层反射散射17多跳反射传播18无

5、线电波的传播3.1射频/微波技术超短波（甚高频VHF）传播：超短波是指波长为1米~10米（频率为30~300MHz）的电磁波。超短波难以靠地波和天波传播，而主要以直射方式（即所谓的“视距”方式）传播。19无线电波的传播3.1射频/微波技术微波传播：微波是指波长小于1米（频率高于300MHz）的电磁波。其传播类似于光波的传播，是一种视距传播。总的说来，这种传播方式比较稳定，但其传播也受到大气折射和地面反射的影响。另外，对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用。利用这种散射作用可实现微波的超视距传播。20直射波传输特性定义：在自由空间中,电波沿直线传播而不被吸收,也不发

6、生反射、折射和散射等现象而直接到达接收点的传播方式称为直射波传播。直射波传播损耗可看成自由空间的电波传播损耗Lfs,表示式为式中,d为距离(km),f为工作频率(MHz)。3.1射频/微波技术21射频功率的计量单位3.1射频/微波技术射频信号的绝对功率常用dBm、dBW表示，它与mW、W的换算关系如下：设信号功率为xW，利用dBm表示时其大小为：22射频功率的计量单位3.1射频/微波技术dBm（分贝毫瓦）：描述功率绝对值的单位。dBm=10lg(功率值/1mw)dBm是相对于1mw功率电平的绝对值。1mw=0dBm20mw=13dBm40mw=16dBm23射频功

7、率的计量单位3.1射频/微波技术dBw（分贝瓦）：描述功率绝对值的单位。dBw=10lg(功率值/1w)dBw是相对于1w功率电平的绝对值。1w=0dBw=30dBm2w=3dBw=33dBm40w=16dBw=46dBm24微波“铁三角”3.1射频/微波技术在微波技术与工程中，频率、阻抗和功率是三大核心指标，故被称为微波“铁三角”。这三个方面能够形象地反映微波技术与工程的基本内容，它们既有独立特性，又相互影响，如下图所示。25微波“铁三角”3.1射频/微波技术26微波“铁三角”3.1射频/微波技术频率是射频/微波技术中最基本的一个参数，对应于无线系统所工作的频谱

8、范围，也规