無線傳輸技術基礎(1)(編輯修改稿)
2025-06-15 06:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 波 長距離導航，航海通信 MF（中頻） 300k~3M 地波 海事無線電、定向查找 HF（高頻） 3M~30M 天波 無線電業(yè)余愛好者；軍事通信；長距離飛機和輪船通信 VHF（高頻） 30M~300M 直線 VHF電視 。調(diào)頻廣播 。飛機導航 UHF（特高頻） 300M~3G 直線 UHF電視；蜂窩電話；雷達 SHF（超高頻） 3G~30G 直線 衛(wèi)星通信；雷達；陸地微波鏈路 EHF 30G~300G 直線 處于實驗當中 紅外線、可見光 300G~900T 直線 紅外局域網(wǎng)、光通信 無線傳播類型 2． 4 直線傳輸系統(tǒng)中的損傷 ? 模擬信號帶來信號質(zhì)量降低，數(shù)字信號帶來位差錯 ? 衰減和衰減失真 (attenuation and attenuation distortion) ? 信號強度隨著跨越媒體的距離而降低 ? 接收的信號必須有足夠強度，使電子線路能夠檢測解釋信號 ? 與噪聲相比，信號必須維持足夠高的水平 ? 高頻下的衰減更為嚴重 ?自由空間損耗 (free space loss) ? 信號隨距離發(fā)散，離天線越遠，接收信號功率越低 ? 隨著頻率增加，自由空間的損耗也增加 ? 可通過天線增益進行損耗補償 ?噪聲 (noise) ? 傳輸端和接收端之間插入的人們不希望有的額外信號 ?熱噪聲（電子熱攪動產(chǎn)生，是溫度的函數(shù)，無法消除） ?互調(diào)噪聲（不同頻率信號共享傳輸媒介時） ?串擾（微波天線接收了并不想要的信號） ?脈沖噪聲（由不規(guī)則的脈沖或短期的噪聲尖峰組成，對模擬數(shù)據(jù)影響不大，是數(shù)字數(shù)據(jù)的主要錯誤源） ?大氣吸收 (atmospheric absorption)：水、氧氣 ?多徑 (multi path) ? 在固定天線之間可較好控制多徑 ? 在移動電話通信中，多徑影響極為重要 ?折射 (refraction) 2． 5 移動環(huán)境中的衰退 通信系統(tǒng)所面臨的最具挑戰(zhàn)性的技術問題是移動環(huán)境中的衰退現(xiàn)象。在移動環(huán)境中，兩個天線中的一個相對于另一個在移動，各種障礙物的相對位置會隨時間而改變，由此會產(chǎn)生比較復雜的傳輸結果。 產(chǎn)生多徑傳播的三種機制：反射 (R)、散射 (S)和衍射 (D) 存在隨時間變化的多徑脈沖中的兩個脈沖 衰退類型 ?移動環(huán)境中的衰退效果可以分為快速或慢速 ? 在移動通信傳播環(huán)境中，電波在傳播路徑上遇到起伏的山丘、建筑物、樹林等障礙物阻擋，形成電波的陰影區(qū)，就會造成信號場強中值的緩慢變化，引起衰落。通常把這種現(xiàn)象稱為 陰影效應 ? 移動臺附近的散射體（地形，地物和移動體等）引起的 多徑傳播 信號在接收點相疊加，造成接收信號快速起伏的現(xiàn)象叫快衰落 ?衰退效果也可以分為平面的或選擇性的。 ? 平面衰退 (flat fading)或稱非選擇性的衰退，接收到的信號的所有頻率成分同時按相同的比例波動。 ? 選擇性衰退 (selective fading)無線電信號的不同光譜成分的影響是不相等的。 差錯補償機制 1．前向糾錯 ? 接收器使用數(shù)字傳輸過程中的信息來糾正位差錯的處理過程 ? 后向糾錯：接收端僅檢查差錯，向發(fā)送端請求重傳。不適合無線應用。（如衛(wèi)星通信存在高時延，移動通信存在高差錯率） 2．自適應均衡 ? 碼間干擾被認為是在移動無線通信信道中傳輸高速率數(shù)據(jù)時的主要障礙。為了克服 ISI引起的失真 ,在一個通信系統(tǒng)中常常使用稱之為信道均衡的信號處理技術。均衡器的目的通過使用濾波器或其它技術來重建原始信號 ,去掉ISI的影響 ,從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在實際的數(shù)字傳輸系統(tǒng)中 ,使設計的均衡器能高速跟蹤不斷時變的信道，稱之為自適應均衡。 3．分集技術：在發(fā)送端和接收端之間提供多個邏輯信道，并跨每一信道發(fā)送信號的一部分補償差錯的影響。 ? 空間分集：多個天線構成多條物理傳輸路徑 ? 時間分集：多個用戶使用時隙共享相同的物理信道 ? 頻率分集：擴頻通信 2． 6 多普勒效應 ?多普勒效應是為紀念 Christian Doppler而命名的。 ?多普勒效應指出，波在波源移向觀察者時頻率變高，而在波源遠離觀察者時頻率變低。當觀察者移動時也能得到同樣的結論。假設原有波源的波長為 λ，波速為 c，觀察
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