第2章节无线通信中的调制技术与.ppt

第二章 无线通信中的调制技术与语音编码 无线通信中的调制技术 1. 无线电波的传播特性 2. 各个波段的传播特点 3. 无线电信号的衰减 4. 无线信道 5. 移动通信中电波的调制 无线电波的传播特性 移动通信的一个重要基础是无线电波的传播，无线电波通过多种方式从发射天线传播到接收天线，我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波（波长1000米以上），中波（波长100-1000米），短波（波长10-100米），超短波和微波（波长为10米以下）等等。 无线电波的传播方式 1. 表面波传播电波沿着地球表面传播的情况；地面的性质、地貌和地物等情况都会影响电波的传播；长波、中波以及短波的部分波段能绕过地球表面的大部分障碍到达较远的地方；短波的部分波段、超短波和微波波段，在地面上不绕射，而是按直线传播。 无线电波的传播方式（续） 2. 天波传播电离层：分布在地球周围的大气层中，从60km以上的电离区域；经过电离层反射到地面的电波叫作天波；短波能通过电离层传至地球上较远的地方；天波传播中有一个最低可用频率。 3. 空间波传播 电磁波直接从发射天线传播到接收天线； 收、发天线之间的最大距离被限制在视线范围内（50km）； 要扩大通信距离，就必须增加天线高度； 移动通信中电波主要以空间波的形式传播，类似的还有微波传播。 4. 散射传播 电离层中电子密度的不均匀性，使得天线辐射出去的电波投射到这些不均匀体的时候，发生类似于光的散射和反射现象； 适用于无法建立微波中继站的地区，例如用于海岛之间和跨越湖泊，沙漠，雪山等地区； 由于散射信号相当微弱，所以散射传播接收点的接收信号也相当微弱，即传播损耗很大。 5. 外层空间传播 电磁波由地面发出（或返回），经低空大气层和电离层而到达外层空间的传播，如卫星传播，宇宙探测等均属于这种远距离传播 电磁波穿过电离层外面的空间的传播，基本上当作自由空间中的传播。 各个波段的传播特点 1. 长波传播的特点长波的波长很长(传播比较稳定) 地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略； 长波穿入电离层的深度很浅，受电离层变化的影响很小，电离层对长波的吸收也不大。 能以表面波或天波的形式传播 1. 长波传播的特点(续) 两个重要的缺点：　由于表面波衰减慢，发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈；　天电干扰对长波的接收的影响严重，特别是雷雨较多的夏季。 2.中波传播的特点 中波能以表面波或天波的形式传播； 主要用于广播，故此分波段又称广播波段。 3. 短波传播的特点 可以靠表面波和天波传播 短波的表面波传播的距离只有几十公里，不适合作远距离通信和广播之用 利用电离层对天波的一次或多次反射，进行远距离无线电通信 SW波段则主要供您收听国内/国际远距离广播 4. 超短波和微波传播的特点 频率很高，表面波衰减很大； 电波穿入电离层很深，甚至不能反射回来，所以超短波、微波一般不用表面波、天波的传播方式，而只能用空间波、散射波和穿透外层空间的传播方式； 超短波广泛应用于电视，调频广播，雷达等方面； 利用微波通信时，可同时传送几千路电话或几套电视节目而互不干扰。 无线电信号的衰减 衰落：移动终端接收到的电波一般是直射波和随时变化的绕射波、反射波、散射波的叠加，这样造成的所接收信号的电场强度起伏不定； 衰落的分类 1.多径衰落 (Rayleigh衰落) 2.慢衰落 (由阴影效应和气象原因引起的信号变化) 传播性能的指标 传送的功率 灵敏性 信号功率最大可能的衰减值 无线电波的势力范围 大多数移动设备都定义一个使用范围，指在通常的工作条件下在两个节点之间可使用的最大平均距离； 不同的典型环境给出不同的范围，比如：开放型环境（无障碍型）、半开放型（小隔间型）以及封闭型环境（密实的墙型）。 无线信道 无线信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻； 无线电波从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条； 无线信道的特性 多径传播； 时延扩展； 衰落特性； 多普勒效应。 移动通信中电波的调制 在无线通信中，需要传送的由语言、音乐转换来的属于低频的电信号，其频率范围从几十赫到数千赫，不能直接从天线辐射出去； 必须借助于高频振荡，由它将低频信号“携带”到空间去，这就是所谓的“调制”方式。 为什么低频信号不能直接从天线上辐射出去呢？ 电磁波的频率越高，向外辐射能量的本领就越大； 只有电磁波的频率足够高，即波长足够短，短到与天线的尺寸可以相比拟时（例如，通常采用的“半波振子天线”，天线的总长度应为波长的一半），才会有足够强的电磁能量辐射出去。 低频信号内在的原因 上述的低频信号，所对应的波长从十几公里到几千公里，要制