無(wú)線傳輸技術(shù)基礎(chǔ)(1)(編輯修改稿)
2025-06-15 06:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 波 長(zhǎng)距離導(dǎo)航，航海通信 MF（中頻） 300k~3M 地波 海事無(wú)線電、定向查找 HF（高頻） 3M~30M 天波 無(wú)線電業(yè)余愛(ài)好者；軍事通信；長(zhǎng)距離飛機(jī)和輪船通信 VHF（高頻） 30M~300M 直線 VHF電視 。調(diào)頻廣播 。飛機(jī)導(dǎo)航 UHF（特高頻） 300M~3G 直線 UHF電視；蜂窩電話；雷達(dá) SHF（超高頻） 3G~30G 直線 衛(wèi)星通信；雷達(dá)；陸地微波鏈路 EHF 30G~300G 直線 處于實(shí)驗(yàn)當(dāng)中 紅外線、可見(jiàn)光 300G~900T 直線 紅外局域網(wǎng)、光通信 無(wú)線傳播類型 2． 4 直線傳輸系統(tǒng)中的損傷 ? 模擬信號(hào)帶來(lái)信號(hào)質(zhì)量降低，數(shù)字信號(hào)帶來(lái)位差錯(cuò) ? 衰減和衰減失真 (attenuation and attenuation distortion) ? 信號(hào)強(qiáng)度隨著跨越媒體的距離而降低 ? 接收的信號(hào)必須有足夠強(qiáng)度，使電子線路能夠檢測(cè)解釋信號(hào) ? 與噪聲相比，信號(hào)必須維持足夠高的水平 ? 高頻下的衰減更為嚴(yán)重 ?自由空間損耗 (free space loss) ? 信號(hào)隨距離發(fā)散，離天線越遠(yuǎn)，接收信號(hào)功率越低 ? 隨著頻率增加，自由空間的損耗也增加 ? 可通過(guò)天線增益進(jìn)行損耗補(bǔ)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(hào) ?熱噪聲（電子熱攪動(dòng)產(chǎn)生，是溫度的函數(shù)，無(wú)法消除） ?互調(diào)噪聲（不同頻率信號(hào)共享傳輸媒介時(shí)） ?串?dāng)_（微波天線接收了并不想要的信號(hào)） ?脈沖噪聲（由不規(guī)則的脈沖或短期的噪聲尖峰組成，對(duì)模擬數(shù)據(jù)影響不大，是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的主要錯(cuò)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(dòng)電話通信中，多徑影響極為重要 ?折射 (refraction) 2． 5 移動(dòng)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(shù)問(wèn)題是移動(dòng)環(huán)境中的衰退現(xiàn)象。在移動(dòng)環(huán)境中，兩個(gè)天線中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)在移動(dòng)，各種障礙物的相對(duì)位置會(huì)隨時(shí)間而改變，由此會(huì)產(chǎn)生比較復(fù)雜的傳輸結(jié)果。 產(chǎn)生多徑傳播的三種機(jī)制：反射 (R)、散射 (S)和衍射 (D) 存在隨時(shí)間變化的多徑脈沖中的兩個(gè)脈沖 衰退類型 ?移動(dòng)環(huán)境中的衰退效果可以分為快速或慢速 ? 在移動(dòng)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(shù)林等障礙物阻擋，形成電波的陰影區(qū)，就會(huì)造成信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)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(yīng) ? 移動(dòng)臺(tái)附近的散射體（地形，地物和移動(dòng)體等）引起的 多徑傳播 信號(hào)在接收點(diǎn)相疊加，造成接收信號(hào)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(hào)的所有頻率成分同時(shí)按相同的比例波動(dòng)。 ? 選擇性衰退 (selective fading)無(wú)線電信號(hào)的不同光譜成分的影響是不相等的。 差錯(cuò)補(bǔ)償機(jī)制 1．前向糾錯(cuò) ? 接收器使用數(shù)字傳輸過(guò)程中的信息來(lái)糾正位差錯(cuò)的處理過(guò)程 ? 后向糾錯(cuò)：接收端僅檢查差錯(cuò)，向發(fā)送端請(qǐng)求重傳。不適合無(wú)線應(yīng)用。（如衛(wèi)星通信存在高時(shí)延，移動(dòng)通信存在高差錯(cuò)率） 2．自適應(yīng)均衡 ? 碼間干擾被認(rèn)為是在移動(dòng)無(wú)線通信信道中傳輸高速率數(shù)據(jù)時(shí)的主要障礙。為了克服 ISI引起的失真 ,在一個(gè)通信系統(tǒng)中常常使用稱之為信道均衡的信號(hào)處理技術(shù)。均衡器的目的通過(guò)使用濾波器或其它技術(shù)來(lái)重建原始信號(hào) ,去掉ISI的影響 ,從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在?shí)際的數(shù)字傳輸系統(tǒng)中 ,使設(shè)計(jì)的均衡器能高速跟蹤不斷時(shí)變的信道，稱之為自適應(yīng)均衡。 3．分集技術(shù)：在發(fā)送端和接收端之間提供多個(gè)邏輯信道，并跨每一信道發(fā)送信號(hào)的一部分補(bǔ)償差錯(cuò)的影響。 ? 空間分集：多個(gè)天線構(gòu)成多條物理傳輸路徑 ? 時(shí)間分集：多個(gè)用戶使用時(shí)隙共享相同的物理信道 ? 頻率分集：擴(kuò)頻通信 2． 6 多普勒效應(yīng) ?多普勒效應(yīng)是為紀(jì)念 Christian Doppler而命名的。 ?多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時(shí)頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)頻率變低。當(dāng)觀察者移動(dòng)時(shí)也能得到同樣的結(jié)論。假設(shè)原有波源的波長(zhǎng)為 λ，波速為 c，觀察
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