无线通信系统概述分析课件.pptVIP

第一章无线通信系统概述华北电力大学电子系赵建立2011年

主要内容通信技术的发展历程n无线通信的应用情况n电信网的发展趋势n

电信（Telecommunication)的新纪元通信（Communication)作为电信（Telecommunication)是从19世纪30年度开始的。l物理发现1831年法拉第电磁感应1873年麦克斯韦尔的电磁场理论通信技术发展1837年莫尔斯发明电报1876年贝尔发明电话lll1895年马可尼发明无线电l

电话的发明者－贝尔贝尔（18xx－1922）英国人l1868年在伦敦工作1871年去波士顿工作1873年任波士顿大学教授1875年发明多路电报1876年发明电话一生曾获许多专利n

无线电的发明者－马可尼马可尼（1874－1937）意大利人1894年在父亲的庄园试验1896年去伦敦l1897年建立无线电报公司1899年首次实现英法无线通信1916年实现短波无线电通信1929年建立世界性无线通信网曾获诺贝尔奖金ll曾参加法西斯党

数字通信的新纪元1928年奈奎斯特准则和取样定理l1948年仙农（定理)l在理论上为数字通信准备了条件l物理发现通信技术发展l20世纪50年代发明半导体数字通信得到发展llll20世纪60年代发明集成电路

空间通信的新纪元物理发现通信技术发展l20世纪50年代航天技术20世纪40年代提出静止卫星概念，但无法实现l1963年第一次实现同步卫星通信l

光纤通信的新纪元物理发现通信技术发展l20世纪60年代发明激光企图用于通信，未成功l20世纪70年代光纤通信得到发展l发明光导纤维l

通信发展历史的启示通信传输始终是最活跃的技术领域，物理上的新进展都可能在通信上找到新用途，从而形成新的通信产业。lll通信传输的新要求又将推动物理和器件的进展，促使人们去研究发展新的物理机理来满足信息传输的需要。一个优秀的通信工程师和研究人员，必须对物理学和器件技术的新进展十分感兴趣，并善于抓住新方向、新突破口迎接通信技术的革命。

通信的目标20世纪的概念：五个W，“任何人（Whoever）在任何地方（Wherever）任何时间（Whenever）可以同任何人（Whomever）进行任何形式（Whatever）的通信”。nn20世纪的目标是实现“任何地方、任何时候、任何人”（anywhere,anytime,anyone)的通信；21世纪的目标应该是实现“处处、时时、人人”（everywhere,all-the-time,everyone）的通信

通信系统的基本矛盾可靠性与有效性n可靠性——发送消息在接受端的准确还原（矛盾的主要方面）n有效性——信道资源的充分利用（时域、空域、频域）n形成这种矛盾的根本原因：信道不理想带宽、时间受限噪声和干扰nnn

研究通信系统的基本出发点在一定可靠性要求下，如何尽可能去提高系统的有效性nn在一定的有效性要求下，如何最大限度的提高可靠性即在一定的代价下，使系统优化nn这种矛盾的相对统一，也是通信技术发展的基本动力

通信模型

通信分类通信的分类可有多种划分的形式，如从通信内容上、传输信号的性质上、信道上等进行划分。nn从信道划分大致可有：

通信分类（2）从通信内容上可有：语音通信(电话)、图象通信、nnnnnn多媒体通信从传输信号形式有：模拟信号通信数字信号通信还有其它一些分类方法，如窄带通信和宽带通信之分。语音、低速数据属窄带通信，而图像、多媒体、高速数据属宽带通信。

无线通信无线通信是依靠自由空间来传输电磁波的通信方式。nn无线通信的挑战：信道的随机时变和各种扩散（频率扩散、时间扩散、角扩散）造成的各种选择性衰落（时间选择性衰落、频率选择性衰落、空间选择性衰落）。对抗上述衰落的有效手段是分集。n

无线通信的应用概况短波/超短波通信l天波（电离层）：数据/电话、单边带地波：小型接力机、单双工电台、对讲机微波通信l微波接力（模拟、数字）、散射、点对多点微波电视、电话、数据卫星通信l高轨道（同步静止）、中轨道、低轨道电视、电话、数据移动通信l蜂窝电话、无绳电话、无线数据、集群系统、寻呼系统、卫星移动系统

短波电离层通信特点：超远距离、灵活机动；容量小、质量差n用途：n－海外使馆－远洋船队－边防哨所－应急通信

短波/超短波地面通信短波/超短波地面通信特点：绕射能力、灵活机动、隐蔽性好；容量较小、质量较差n用途：n－陆军电台－对空电台－特种通信(武警、公安)－无绳电话

微波通信微波接力点对多点微波特点：容量大、质量好、视距传播条件用途：－无线集中器－无线用户环nn用途：散射微波通信n－中小容量微波－SDH大容量微波－扩频微波衰落时变信道，距离远，频带较窄，质量较差nn用途－军用－高频段微波－民用

卫星通信高轨道卫星通信中低轨