培訓(xùn)教材一階段理論基礎(chǔ)

1、通 信 工 程 基 礎(chǔ) 理 論 培 訓(xùn)（無線專業(yè)）設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)部戴 維2012.08 1 基 礎(chǔ) 理 論 2 通 信 原 理 3 無 線 通 信 原 理 1 基 礎(chǔ) 理 論1、時(shí) 域 和 頻 域2、基 帶 和 頻 帶3、調(diào) 制 和 解 調(diào)4、電 磁 場(chǎng) 理 論1、時(shí)域和頻域時(shí)域和頻域的概念時(shí)域和頻域是用來描述信號(hào)的兩個(gè)維度： 時(shí)域描述信號(hào)波形與時(shí)間軸之間的關(guān)系； 頻域描述信號(hào)波形與頻率軸之間的關(guān)系；時(shí)域和頻域都是對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象的表達(dá)： 時(shí)域的物理意義:信號(hào)隨時(shí)間t的連續(xù)變化而來； 頻域的物理意義:信號(hào)由無限個(gè)正弦波的線性組合而來；數(shù)學(xué)上對(duì)于信號(hào)在其他維度還有相應(yīng)的描述，但目前具備物理意義的只有

2、時(shí)域和頻域；第一章基礎(chǔ)理論時(shí)域和頻域波形第一章基礎(chǔ)理論第一章基礎(chǔ)理論周期信號(hào)的頻譜以周期為T的矩形波信號(hào)為例：非周期信號(hào)的頻譜非周期信號(hào)時(shí)域和頻域之間通過著名的傅里葉變換和逆變換進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化：第一章基礎(chǔ)理論利用下面的歐拉公式可以直觀地看出正弦波信號(hào)對(duì)時(shí)域信號(hào)的線性組合形式正弦信號(hào)對(duì)時(shí)域信號(hào)的合成第一章基礎(chǔ)理論直流分量疊加一個(gè)cos(x)余弦分量：y=0.5+0.637*cos(x)再疊加一個(gè)cos(3x)余弦分量：y=0.5+0.637*cos(x)-0.212*cos(3*x)再疊加一個(gè)cos(5x)余弦分量：y=0.5+0.637*cos(x)-0.212*cos(3*x)+0.127*c

3、os(5*x);由此可知，通過高頻分量的不斷疊加，直流分量+余弦信號(hào)的線性組合無限逼近周期矩形信號(hào)第一章基礎(chǔ)理論關(guān)于時(shí)域和頻域的總結(jié)1、時(shí)域和頻域是人們對(duì)信號(hào)在不同角度上的描述，時(shí)域是自然認(rèn)知的過程，頻域是數(shù)學(xué)抽象的過程，但二者都具有確定的物理意義；2、時(shí)域和頻域通過傅里葉正反變換相互轉(zhuǎn)化；3、傅里葉變換本質(zhì)上是利用無限多離散的（周期信號(hào)）或連續(xù)的（非周期信號(hào)）正弦函數(shù)的線性組合來逼近時(shí)域信號(hào)；2、基帶和頻帶基帶和頻帶的概念 基帶和頻帶都是用來描述信號(hào)頻譜特征的，即他們的適用范圍都在頻域內(nèi)； 基帶：狹義上，指的是未經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)的頻譜；其特點(diǎn)是頻率較低，信號(hào)中心頻率從零頻開始，具有低通形式；

4、頻帶：和基帶相對(duì)，指調(diào)制后的信號(hào)頻譜；其特點(diǎn)是中心頻率較高，具有帶通形式；第一章基礎(chǔ)理論基帶和頻帶示意圖第一章基礎(chǔ)理論信號(hào)的帶寬第一章基礎(chǔ)理論 信號(hào)的帶寬和我們通常意義所說的“帶寬”不是同一個(gè)概念； 日常所說的帶寬一般以bit/s來形容 ，它表示一段信道物理層的數(shù)據(jù)傳輸速率； 信號(hào)的帶寬以Hz（赫茲）為單位，它表示該信號(hào)在頻域上所占的頻譜寬度； 更精確地，我們約定信號(hào)頻譜在正頻率部分所占寬度為該信號(hào)的帶寬；因此如上一頁(yè)所示，基帶信號(hào)帶寬為B，頻帶信號(hào)帶寬為2B 基帶和頻帶在通信系統(tǒng)中的位置第一章基礎(chǔ)理論1、原始信息編碼后形成基帶信號(hào)；2、基帶信號(hào)通過調(diào)制操作轉(zhuǎn)化為頻帶信號(hào)；3、頻帶信號(hào)在信道中

5、傳輸；4、接收端通過解調(diào)操作把頻帶信號(hào)轉(zhuǎn)化為基帶信號(hào)；5、基帶信號(hào)解碼后還原為原始信息；以上即為一個(gè)最常見的數(shù)字通信系統(tǒng)的基本過程，其中基帶信號(hào)和頻帶信號(hào)通過調(diào)制和解調(diào)操作相互轉(zhuǎn)化 3、調(diào)制和解調(diào)調(diào)制和解調(diào)的概念調(diào)制：發(fā)送端將基帶信號(hào)的變化加載到一周期變化的高頻載波（一般為正弦波）上的過程；解調(diào)：接收端從已調(diào)制的高頻載波上還原基帶信號(hào)的過程；調(diào)制和解調(diào)相對(duì)，互為反變換；第一章基礎(chǔ)理論調(diào)制的目的 自然界的信息，無論模擬還是數(shù)字，其頻譜特征都表現(xiàn)為基帶信號(hào)的形式，即頻譜分布在零頻附近的低通信號(hào)。 這樣頻譜特征的信號(hào)不利于發(fā)射和在信道中長(zhǎng)距離傳輸。 通過調(diào)制的手段，把以零頻為中心的基帶信號(hào)頻譜搬移到

6、以載波頻率為中心的高頻帶通頻段上，以利于信號(hào)的發(fā)射和傳播第一章基礎(chǔ)理論調(diào)制的基本類型 由調(diào)制的基本定義，理論上載波的各種特征都可以承載基帶信號(hào)的變化； 我們考察一個(gè)一般性的余弦載波Acos（t+） 可以承載信息的特征有幅度A、頻率、初始相位 由此得到三種基本調(diào)制類型： 幅度調(diào)制AM 頻率調(diào)制FM 相位（角度）調(diào)制PM 他們對(duì)應(yīng)的數(shù)字調(diào)制方式為ASK、FSK、PSK 目前所有的高階調(diào)制、混合調(diào)制都以上述三種基本調(diào)制為基礎(chǔ)；第一章基礎(chǔ)理論三種基本數(shù)字調(diào)制波形 由于目前通信系統(tǒng)都是數(shù)字通信系統(tǒng)，所以我們重點(diǎn)考察三種數(shù)字調(diào)制波形 第一章基礎(chǔ)理論正交調(diào)制和解調(diào)-概念第一章基礎(chǔ)理論發(fā)送端調(diào)制過程為： 正交

7、調(diào)制也稱為IQ調(diào)制，目前主流無線通信系統(tǒng)均以正交調(diào)制作為其調(diào)制手段；它將2路輸入信號(hào)映射為復(fù)數(shù)平面上的一個(gè)復(fù)數(shù)，即輸入信號(hào)X=a+jb；2路載波信號(hào)cosw0t和sinw0t在復(fù)平面上映射為一個(gè)復(fù)數(shù)載波正交調(diào)制和解調(diào)（續(xù)1）-系統(tǒng)框圖第一章基礎(chǔ)理論由上面的推導(dǎo)可以得到正交調(diào)制和解調(diào)的系統(tǒng)框圖調(diào)制過程：基帶信號(hào)復(fù)平面映射正交載波調(diào)制兩路合并發(fā)送解調(diào)過程：接收正交載波相干解調(diào)分別濾波復(fù)平面逆映射基帶信號(hào)正交調(diào)制和解調(diào)（續(xù)2）-映射第一章基礎(chǔ)理論用正交調(diào)制生成QPSK信號(hào)輸入映射IQIQ映射相位如下：QPSK信號(hào)星座圖如下：第一步：復(fù)平面映射正交調(diào)制和解調(diào)（續(xù)3）-調(diào)制第一章基礎(chǔ)理論第二步：正交載波

8、調(diào)制 第三步：兩路合并為保證輸出功率歸一化，調(diào)整輸入IQ信號(hào)的幅值即可正交調(diào)制和解調(diào)（續(xù)4）-時(shí)域波形第一章基礎(chǔ)理論正交調(diào)制QPSK信號(hào)各點(diǎn)波形如下基帶輸入:I路映射:Q路映射:調(diào)制合并輸出:正交調(diào)制和解調(diào)（續(xù)5）-頻域波形第一章基礎(chǔ)理論正交調(diào)制信號(hào)的頻譜正交調(diào)制和解調(diào)（續(xù)6）-特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)第一章基礎(chǔ)理論正交調(diào)制相對(duì)于一般調(diào)制方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、占用相同頻帶資源的兩路載波同時(shí)調(diào)制基帶信號(hào)，提高頻帶利用率；2、一路串行基帶信號(hào)通過映射轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕凡⑿行盘?hào)，延長(zhǎng)了基帶符號(hào)時(shí)間，降低了基帶碼間串?dāng)_（ISI）的發(fā)生概率；3、兩路正交載波恰好對(duì)應(yīng)星座圖的實(shí)部和虛部，特別適合MPSK、MQAM等高階混合調(diào)制

9、信號(hào)的生成；4、電磁場(chǎng)理論電磁場(chǎng)理論核心思想由著名的麥克斯韋方程可以導(dǎo)出以下結(jié)論：1、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)；2、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)；3、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的瞬時(shí)方向始終垂直；4、電磁波能量的傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的瞬時(shí)方向也始終垂直；第一章基礎(chǔ)理論電磁波的極化 我們稱電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度的瞬時(shí)值所形成的軌跡為電磁波的極化方式，共有橢圓極化、圓極化和線極化三種。 我們把電場(chǎng)強(qiáng)度方向始終垂直于地面的線極化電磁波稱為垂直極化方式（如上圖所示）；把電場(chǎng)強(qiáng)度方向始終平行于地面的線極化電磁波稱為平行極化方式； 實(shí)際應(yīng)用中，我們利用兩個(gè)獨(dú)立的天線振子，分別發(fā)送和接收不同極化方向（線極化）的電磁波，稱之為雙極

10、化天線； 目前廣泛采用的是45雙極化天線； 第一章基礎(chǔ)理論電磁波的傳播損耗 電磁波在傳播過程中的空間損耗是一個(gè)非常重要的概念，它是無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃中的關(guān)鍵因素。 對(duì)于理想球面電磁波有 其中Pr為接收功率；Pt為發(fā)射功率；Gt、Gr為發(fā)射、接收天線增益；d為空間距離； 為電磁波波長(zhǎng) 則定義空間損耗Pl=Pt/Pr 其對(duì)數(shù)形式為 Pl=10lgPt/Pr =32.45+20lgD（km）+20lgF（MHz） 第一章基礎(chǔ)理論第一章基礎(chǔ)理論第一章 結(jié) 束 2 通 信 原 理1）通 信 的 概 念2）通 信 的 內(nèi) 涵3）通 信 系 統(tǒng) 框 圖4）A/D 轉(zhuǎn) 換5）信 道 編 碼6）擴(kuò) 頻 、 加 擾

11、7）基帶濾波8）調(diào)制9）其他關(guān)鍵技術(shù) 第二章通信原理1）通信的概念 定義： 通信作為一個(gè)系統(tǒng)，其根本目的在于消息的傳遞。即把消息從發(fā)送處傳遞到接收處，并保證消息可以在接收處被正確理解的過程。 舉例： 消息類型分類：語音通信、數(shù)據(jù)通信 消息特征分類：模擬通信、數(shù)字通信 傳遞方式分類：有線通信、無線通信第二章通信原理2）通信的內(nèi)涵 通信系統(tǒng)的內(nèi)涵極廣，深刻理解通信原理除了作為一般工程科學(xué)所必備的高等數(shù)學(xué)、概率論、線性代數(shù)、物理學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)外，還有以下一些較重要的專業(yè)學(xué)科理論基礎(chǔ)。電子電路理論：包括模擬和數(shù)字電路，主要解決通信系統(tǒng)中各種信號(hào)處理電路的物理層實(shí)現(xiàn)。信號(hào)分析與處理：包括信號(hào)分析、信號(hào)與系

12、統(tǒng)和信號(hào)處理（主要是數(shù)字信號(hào)處理），主要解決各種信號(hào)處理方法的理論分析和邏輯實(shí)現(xiàn)。其他專業(yè)學(xué)科：包括無線通信原理、傳輸原理、交換原理、通信網(wǎng)等，主要解決各專業(yè)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。第二章通信原理2）通信的內(nèi)涵 （續(xù)） 鑒于以上內(nèi)容的紛繁復(fù)雜，本章節(jié)不對(duì)上述各理論進(jìn)行深入展開，而只對(duì)通信原理中最基本的關(guān)鍵性理論進(jìn)行闡述，中間涉及到的各專業(yè)知識(shí)盡量簡(jiǎn)化以利于理解，力求做到深入淺出，讓新入門的同事從系統(tǒng)的角度快速建立正確概念。第二章通信原理3）通信系統(tǒng)框圖 最基本的通信系統(tǒng)框圖可以根據(jù)定義很容易得出：消息經(jīng)過信道從發(fā)送方傳遞到接收方發(fā)送接收信道消息消息現(xiàn)實(shí)中，原始消息需要經(jīng)過一系列處理后才能發(fā)送：處理

13、處理信道消息消息發(fā)送接收對(duì)于所謂“處理”我們可以做進(jìn)一步細(xì)化：信道消息A/D轉(zhuǎn)換消息信道編碼擴(kuò)頻加擾調(diào)制基帶濾波D/A轉(zhuǎn)換信道解碼解擴(kuò)頻解擾解調(diào)采樣恢復(fù)bitsymbolchipBaud第二章通信原理3）通信系統(tǒng)框圖（續(xù)） 以上可以清楚看到，發(fā)送端和接收端的處理過程都是一一對(duì)應(yīng)的。接下來我們主要針對(duì)框圖中的紅色部分逐一進(jìn)行重點(diǎn)介紹。作用 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，利用數(shù)字通信系統(tǒng)的信號(hào)處理方法進(jìn)行通信，在接收端恢復(fù)模擬信號(hào)；第二章通信原理4）A/D轉(zhuǎn)換定義 把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程稱為A/D轉(zhuǎn)換。過程模擬信號(hào)抽樣量化信源編碼第二章通信原理4）A/D轉(zhuǎn)換（采樣、量化1）采樣-定義 采樣是將

14、時(shí)間上、幅值上都連續(xù)的模擬信號(hào)，在采樣脈沖的作用下，轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散、但幅值上仍連續(xù)的模擬信號(hào)；采樣-方法 利用時(shí)間上間隔相等的采樣脈沖和需采樣信號(hào)相乘，獲得需采樣信號(hào)在脈沖時(shí)刻的離散幅值；采樣-采樣定理 如果一個(gè)連續(xù)信號(hào)f（t）的頻譜中最高頻率不超過fh，當(dāng)抽樣脈沖頻率fs2fh時(shí)，抽樣后的信號(hào)就包含原信號(hào)的全部信息 ；第二章通信原理4）A/D轉(zhuǎn)換（采樣、量化2）信號(hào)抽樣過程圖示 第二章通信原理4）A/D轉(zhuǎn)換（采樣、量化3）量化-定義 把經(jīng)抽樣得到的信號(hào)瞬時(shí)值的幅度離散，即用一組規(guī)定的電平，把瞬時(shí)抽樣值用其一一進(jìn)行表示；量化-目的 把連續(xù)信號(hào)離散化，為下一步離散信號(hào)的數(shù)字化做準(zhǔn)備。量化-分類

15、 根據(jù)量化間隔特征可分為均勻量化和非均勻量化兩種量化方式；第二章通信原理4）A/D轉(zhuǎn)換（信源編碼）信源編碼-定義 把經(jīng)過采樣、量化后的離散電平值數(shù)字化，盡量減少冗余，壓縮信息速率；舉例 陸地公用電話:PCM64kbps GSM:FR12.2kbps 、HR6.5kbps TD-SCDMA:AMR4.75-12.2kbps 8速率 CDMA:QCELP8kbps 、13kbps信源編碼-目的 壓縮單用戶信息速率，相對(duì)提升系統(tǒng)容量；第二章通信原理4）A/D轉(zhuǎn)換（總結(jié)）A/D轉(zhuǎn)換圖示 第二章通信原理5）信道編碼定義 顧名思義，信道編碼就是為了抵抗信道的各種失真和干擾，對(duì)信源編碼后的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行二次變

16、換的過程。基本思想 使具有隨機(jī)信號(hào)特征的原始信息比特在經(jīng)過信道編碼后符號(hào)之間具有一定的相關(guān)性。當(dāng)符號(hào)因信道特性不佳而發(fā)生誤碼后，利用這種相關(guān)性可以對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)甚至糾正。實(shí)現(xiàn)方法 在編碼器輸入的原始比特中增加相關(guān)冗余比特后輸出，即通過犧牲傳輸帶寬的代價(jià)換取傳輸可靠性。第二章通信原理 舉例 卷積碼：每一段監(jiān)督碼元除了和對(duì)應(yīng)碼組的信息碼元相關(guān)，而且和之前所有碼組的信息碼元都相關(guān) Turbo碼：對(duì)卷積碼輸出進(jìn)行反饋后做二次編碼，進(jìn)一步增加碼元相關(guān)性 應(yīng)用 卷積碼：IS95 CDMA2000-1X TD-SCDMA Turbo碼：CDMA2000-EVDO TD-HSDPA5）信道編碼（續(xù)1）第二章通

17、信原理5）信道編碼（續(xù)2） 形象類比 發(fā) 送： 床 前 明 月 光不編碼 接收：床 X 明 X 光(第2、4碼元發(fā)生誤碼）信道編碼 ：床床前前明明月月光光接收：床 X 前 X 明明月月光光(第2、4碼元發(fā)生誤碼）第二章通信原理5）信道編碼（續(xù)3） 交織：交織作為一種抵抗信道快衰落的重要手段，從廣義上來說也屬于信道編碼的范疇。 交織定義：將輸入序列的順序按一定規(guī)則交錯(cuò)分插后輸出。 交織作用：對(duì)于短時(shí)間連續(xù)誤碼的信道具有很好的抵抗作用第二章通信原理5）信道編碼（續(xù)4）交織類比 發(fā) 送： 床 前 明 月 光信道編碼 ：床床前前明明月月光光接收：X X X 前明明月月光光(第1、2、3碼元連續(xù)發(fā)生誤碼

18、）明月光月光床前床明前（1-6,2-8,3-10,4-7,5-9）交織無交織接收：X X X月光床前床明前(第1、2、3碼元連續(xù)發(fā)生誤碼）接收：床床前前明 X月 X光 X（1-6,2-8,3-10,4-7,5-9 ）解交織第二章通信原理6）擴(kuò)頻、加擾擴(kuò)頻定義：利用高速率擴(kuò)頻碼片流與低速信息符號(hào)流相乘，把一個(gè)符號(hào)擴(kuò)展為多個(gè)碼片，從而將窄帶信息符號(hào)頻譜擴(kuò)展為寬帶碼片頻譜。本質(zhì)：擴(kuò)頻本質(zhì)上屬于信道編碼范疇。在噪聲功率一定的前提下，擴(kuò)頻用基帶帶寬的增加換取信噪比容忍上限的提高（香農(nóng)公式）。并且利用擴(kuò)頻碼的正交性達(dá)到碼分復(fù)用的效果。正交概念：兩個(gè)速率相同的雙極化碼流，相互乘積為0，自身乘積不為0，則稱他

19、們正交；第二章通信原理6）擴(kuò)頻、加擾（續(xù)1）擴(kuò)頻、解擴(kuò)過程：發(fā)送端：處于同一時(shí)間、同一頻率通信的信道，基帶符號(hào)流和相互正交的一組高速擴(kuò)頻碼流相乘，符號(hào)速率被擴(kuò)展為碼片速率；符號(hào)頻譜被擴(kuò)展為碼片頻譜；接收端：所有碼片的疊加信號(hào)在接收端分別與各擴(kuò)頻碼相乘，干擾噪聲因?yàn)閿U(kuò)頻碼間的不相關(guān)性而為0，再濾除高頻部分后即獲得原基帶符號(hào)流； 碼分多址系統(tǒng)的干擾噪聲主要來自其他碼道同一時(shí)間、同一頻段疊加上的信號(hào)； 在擴(kuò)頻碼組間完全正交的理想狀態(tài)下，這種干擾將不存在；第二章通信原理6）擴(kuò)頻、加擾（續(xù)2）擴(kuò)頻原理圖解：第二章通信原理6）擴(kuò)頻、加擾（續(xù)3）擾碼： 概念：擾碼是一組高速正交碼流，用來與已擴(kuò)頻的碼道的疊加

20、信號(hào)做相乘運(yùn)算； 作用：擾碼主要用于前向小區(qū)和反向用戶的劃分； 特點(diǎn)：擾碼的碼片速率和擴(kuò)頻碼一致，所以擾碼不擴(kuò)展已擴(kuò)頻碼片的頻譜； 擴(kuò)頻碼和擾碼的區(qū)別：擴(kuò)頻碼主要用來區(qū)分不同信道，所以也叫信道化碼；擾碼主要用于區(qū)分不同小區(qū)和不同用戶；第二章通信原理7）基帶濾波定義 基帶濾波器一般位于調(diào)制之前，用于壓縮基帶符號(hào)（碼片）的頻譜帶寬，以減小調(diào)制后頻帶信號(hào)所占帶寬；同時(shí)濾除帶外頻譜，降低碼間串?dāng)_；意義 基帶濾波器是信號(hào)基帶處理部分的最后一步，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)“非0即1”的離散性，對(duì)于數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸不需要完整體現(xiàn)整個(gè)基帶信號(hào)的頻譜，因而可以通過壓縮基帶頻譜的方法節(jié)省有限的頻率資源，相比較模擬傳輸系統(tǒng)也是

21、變相地提升了頻譜利用率。第二章通信原理8）調(diào)制定義 將基帶信號(hào)的符號(hào)變化加載到載波的某項(xiàng)特征上，使載波信號(hào)帶有信息量。意義 把帶有信息量的基帶信號(hào)的頻譜搬移到載波頻率所在位置附近，以利于信號(hào)的發(fā)送及傳輸。舉例 模擬調(diào)制：AM FM 數(shù)字調(diào)制：ASK FSK PSK MPSK MQAM第二章通信原理8）調(diào)制(續(xù)1）應(yīng)用 以移動(dòng)通信系統(tǒng)空口為例，目前主要采用各類數(shù)字調(diào)制方式有： GSM：GMSK 8PSK（EDGE） IS95：QPSK CDMATDWCDMA：QPSK 8PSK 16QAM TD-LTE：OFDM載波 用來承載基帶信號(hào)變化的一段正弦波，載波本身不包含信息量；第二章通信原理8）調(diào)制

22、(續(xù)2）調(diào)制前后時(shí)域、頻域波形對(duì)比1、時(shí)域2、頻域 調(diào)制前 調(diào)制后第二章通信原理9）其他關(guān)鍵技術(shù)多址技術(shù)定義：使多用戶共享信道，“同時(shí)”通話，互不干擾的技術(shù)。常用的多址方式：時(shí)分TDMA 頻分FDMA 碼分CDMA 空分SDMA舉例：TDMA GSM TD-SCDMA CDMA2000-EVDOFDMA 目前所有主流系統(tǒng)CDMA IS95 TD-SCDMA CDMA2000 WCDMASDMA TD-SCDMA第二章通信原理9）其他關(guān)鍵技術(shù)（續(xù)1）雙工定義：通信雙方在上行和下行方向上同時(shí)進(jìn)行通信的方式。常用的雙工方式：時(shí)分雙工TDD、頻分雙工FDD舉例：TD-SCDMA雙工方式為TDD其他主流

23、移動(dòng)通信制式多為FDD第二章通信原理均衡定義：通信雙方為補(bǔ)償整個(gè)通信過程中累積的各種時(shí)域或頻域上的失真，從而引入可調(diào)濾波器對(duì)系統(tǒng)總傳輸函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。均衡方式：時(shí)域均衡主要解決時(shí)域碼間串?dāng)_問題頻域均衡主要解決頻域幅度和相位失真問題舉例：GSM幀中的訓(xùn)練序列TD-SCDMA幀中的Midamble碼9）其他關(guān)鍵技術(shù)（續(xù)2）第二章通信原理分集定義： 通過對(duì)兩條或以上獨(dú)立的多徑傳播信號(hào)接收后進(jìn)行合并，提高接收信噪比的技術(shù)；主要分集方式：1、空間分集：使用多副空間上有一定間隔的天線進(jìn)行分集接收；2、極化分集：使用正交的兩種極化方向的天線振子進(jìn)行分集接收；目前普遍采用45雙極化天線；3、時(shí)間分集：使用不同時(shí)

24、隙發(fā)送同一信號(hào)，以平衡信道的時(shí)變特性；4、頻率分集：采用不同頻點(diǎn)發(fā)射信息，以對(duì)抗信道的頻率選擇性衰落；目前主要在跳頻技術(shù)上獲得應(yīng)用；9）其他關(guān)鍵技術(shù)（續(xù)3）第二章通信原理第二章 結(jié) 束 3 無 線 通 信 原 理1）說 明2）概 念3）無 線 通 信 技 術(shù) 發(fā) 展 過 程4）無 線 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)5）小 區(qū) 制6）頻 率 復(fù) 用7）電 磁 波 的 自 由 空 間 傳 播8）大 尺 度 衰 落 和 小 尺 度 衰 落9）話 務(wù) 量 第三章無線通信1）說明 本章主要作為上一章通信原理在無線專業(yè)中的應(yīng)用，同時(shí)為下一章無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃鋪墊必要的理論基礎(chǔ)。2）概念 無線通信狹義的定義：利用空氣作為

25、信息傳播媒介進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ欧绞剑瑐?cè)重點(diǎn)在于空中接口的鏈路技術(shù)。 無線通信廣義的定義：除了狹義定義包含的所有內(nèi)涵，還包括了空口之后的所有有線設(shè)備組成的整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。第三章無線通信3）無線通信技術(shù)發(fā)展過程第三章無線通信4）無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第三章無線通信5）小區(qū)制 考慮基站發(fā)射功率、用戶容量、頻率資源等多方面因素，我們將所要覆蓋的區(qū)域劃分為若干半徑較小的小區(qū)，每小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站為本小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的用戶服務(wù)。第三章無線通信6）頻率復(fù)用 定義： 小區(qū)制中不同小區(qū)之間重復(fù)使用相同頻率的方式稱為頻率復(fù)用 意義： 控制同頻干擾于可接受的范圍的前提下，提高頻譜利用率 使用范圍： 頻率復(fù)用一般用于FDMA系統(tǒng)，對(duì)于CDMA系統(tǒng)由于擴(kuò)頻碼的正交性，可以同頻組網(wǎng)第三章無線通信6）頻率復(fù)用（續(xù)）第三章無線通信7）電磁波的自由空間傳播 概念： 自由空間電波傳播是研究無線電磁波最簡(jiǎn)單、也是最基本的傳播方式；目前各種復(fù)雜的傳播模型都是在自由空間傳播模型基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)修正而已； 接收功率和傳播損耗： 電波從點(diǎn)源發(fā)出后在自由空間傳播，能量將擴(kuò)散到一個(gè)球面上.如用定向天線，電波將向某一方向匯聚，在此方向上獲得增益，那么到達(dá)接收點(diǎn)的信號(hào)接收功率表達(dá)式為： 其中Pt為發(fā)射功率、Gt為發(fā)射天線增益、Gr為接收天線增益；另外Lp為自由空間傳播損耗，其表達(dá)式為：