移动通信的基本技术之电波传播资料ppt课件.ppt

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1、移动通信的基本技术广州城建职业学院机电信息工程学院主讲；任元吉移动通信的基本技术【本章内容简介】本章着重介绍了移动通信系统所涉及的主要技术，通过学习调制解调技术、编码技术、交织技术、基带传输、多址技术、跳频扩频技术和分集接收技术，了解这些技术的基本概念、主要特点、应用范围和方式，为掌握移动通信系统的工作原理和方法打下坚实的基础。【学习重点与要求】重点掌握调制解调技术、编码技术、跳频扩频技术等的基本概念、主要特点和应用范围，了解MSK类调制的性能比较，掌握伪随机（PN）序列基本特性。主要内容电波传播分析调制与解调技术编码和解码技术多址技术抗噪声和干扰技术交织技术分集技术1.无线电波的传播研究

2、任何无线通信系统必须弄清电波传播的特性，下面先介绍电波的基本概念。在中学阶段学习物理时我们就已经知道，通有交流电流的导体的周围，会产生变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场又在它周围更远的地方引起变化的磁场。磁场、电场不断的互相交替产生，向四周空间传播的电磁场，叫电磁波。无线电波是电磁波的一种。无线电波是一种能量的传输形式电场和磁场在空间交替变换，向前行进传播过程中，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。无线电波无线电波的传播速度传播速度和传播媒质有关真空中的传播速度等于光速(Ｃ＝3×108m／s)空气中的传播速度略小于光速（通常认为它等于光速）无线电波的

3、波长、频率和传播速度的关系：λ＝Ｖ/ｆＶ为速度(m/s)；ｆ为频率(Hz)；λ为波长(m)不同介质中传播速度不同、波长不同无线电波人耳能听到的声音频率在20Hz～20KHz之间，称之为音频，声音的传播速度为340m/s，受环境影响较大，衰减很快，所以不能传送到很远的地方。电磁波频率高，传播速度与光速一样，可达3×108m/s，具有较强的辐射力和较长的传播距离，但人耳却听不到。如果将声音通过话筒转换成电信号，装载到具有强辐射力、波长短、频率很高的电磁振荡波上，然后借助天线发射出去。经这样装载的声音就可以传播得很远。无线电波一般我们把音频信号叫做调制信号。将发射机中的振荡电路产生频率很高的电磁

4、振荡，称为载波。音频信号加到“载波”的过程叫做调制，经过调制后的高频振荡信号叫已调信号。已调信号是装载有信息的无线电波，通过天线辐射出去，这种传播信息的方式称为无线电通信。无线电通信就是不用导线的通信。电磁波是无线通信的载体。无线电波无线电波的频率从几十KHz到几万MHz。为了便于应用，习惯上将无线电频率范围划分为若干区域，叫做频段或波段。不同频段的无线电波，其传播方式、主要用途和特点也不相同。按波长划分的波段名称、相应波长范围和它们的主要用途。无线电频段划分波段名称波长范围频率范围频段名称传播媒质用途长波103～104M30～300kHzLF低频地面波电报导航长距离通信中波2×102～1

5、03M300～1500kHzMF中频天波、地面波无线电波广播、导航、海上移动通信、地对空通信中短波50～2×102M1．6～6MHzIF天波为主广播中长距离通信短波10～50M6～30MHzHF高频电离层反射波无线电广播通信、中长距离通信超短波1～10M30～300MHzVHF甚高频天波雷达、电视、短距离通信分米波1～10dm300～3000MHzUHF超高频天波、空间波短距离通信、电视通信厘米波1～10cm3～30GHzSHF特高频天波、外球层传播中继通信、无线电通信毫米波1～10mm30～300GHzEHF极高频雷达通信亚毫米波1mm以下300GHz以上超极高频光纤光通信无线电波的极化

6、概念：无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化电波的极化方向：无线电波的电场方向极化波必须用对应的极化特性的天线接收，否则在接收过程中会产生极化损失极化的类型线极化水平极化、垂直极化+45°倾斜极化、-45°倾斜极化椭圆极化圆极化双极化天线两个天线为一个整体，有两个独立的波，这两个波的极化方向相互垂直类型V/H（垂直/水平）极化倾斜（+45°/-45°）极化无线电波的传播方式无线电广播采用垂直极化波（电场方向垂直地面）；电视采用水平极化波（电场方向与地面平行）；卫星通信采用平面圆极化波（电场振幅不随时间变化，方向以等角速度旋转）。在移动通信中，发射天线采用的是垂直极化。电波的传

7、播方式在分析电波传播特性时总是以自由空间的传播环境为参考进行。自由空间一种理想的、均匀的、各向同性的介质空间当电磁波在自由空间中传播时直线传播，不发生反射、折射、散射和吸收现象只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗实际传播环境中电波的传播方式直射、反射、绕射、散射电波传播分析1.电波传播方式电波传播分析1)直射波：电波传播过程中没有遇到任何的障碍物,直接到达接收端的电波,称为直射波。直射波更多出现于理想的电波传播环境中。2