《无线通信》 Wireless Telecommunication

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1 《无线通信》 Wireless Telecommunication

2 1.3 无线信道特征 信道分类 电波传播方式与损耗 自由空间直射波的传输损耗 实际大气中的电波传播 障碍物的影响 无线信道特征 多径传播
衰落

3 信道分类 有线信道 （架明线、电缆、光纤） 无线信道 （地表波、反射波、视距传播、 对流层散射传播） 恒参信道 非恒参信道

4 电波传播方式与损耗 长波：地表波 短波: 电离层反射 超短波、微波：视距直线传播 散射 绕射

5 大气折射

6 自由空间直射波的传输损耗 假设直射波在自由空间中不受阻挡，不产生反射、折射、绕射、散射和吸收，电波在传输一段距离后也会产生能量的衰减，一般用传播损耗来描述，设收发天线的增益均为1，经推导自由空间的传输损耗为： 可见，传播损耗：（1）与距离成正比 ；（2）与频率成正比

7 实际大气中的电波传播 实际大气不是均匀介质，因此会产生折射与吸收。 分析表明：
大气折射会使传播更远，但折射波与直达波同时存在，从而产生多径衰落 吸收会缩短传输距离

8 障碍物的影响 在电波传输的途径中有时有各种障碍物（如山峰、高层建筑等），这时会产生附加传播损耗，也称之为绕射损耗，它一般与收发天线的高度及障碍物的高度有关。

9 信道特征 多径传播 直达波 反射波 散射波 建筑

10 快衰落 多径传播使到达信号多路叠加，从而引起信号电平的衰落，由于其衰落的深度达30-40dB，并且速度较快每秒30-40次，故称快衰落。
在移动通信中必须采取措施对付快衰落。

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13 慢衰落与衰落储备 在移动信道中除了快衰落外，还存在变化相对较慢的衰落（变化周期按秒级计），称之为慢衰落。这是由移动台周围景物的变化及大气折射率平缓变化引起的。 衰落的结果是通信的中断，为此常采用加大信号电平余量（一般市区需比正常提高20-30dB），以适应不同环境的变化。这就是衰落储备。

14 多径时散 对于数字信号，多径效应在时域上将造成数字信号波形的展宽，称之为多径时散。 结论：多径时散影响系统传码率，必须选择恰当的传输速率。

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17 多径传输引起的频率选择性衰落 在时域上表现为时散，在频域上表现为选择性衰落 点频工作情形 频带工作情形
结论：频率选择性衰落影响系统频带宽度，对数字通信系统而言，实质是影响通信容量。

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20 其它 建筑物层高的影响---建筑越高、损耗越小、手机的掉线率越低 限定空间内的电波传播：如隧道内移动通信----泄露电缆

21 小结 由携带信息的信号通过不同路径达到接收机，从而引起信号的失真； 在时域上引起多径时散，在频域上引起频率选择性衰落；
由大气不同折射率引起的慢衰落可用衰落储备来解决； 由多径传输引起的快衰落达30-40dB，只能采用分集技术来解决。

22 1.4 电磁波谱 按频率高低排列的电磁波称为电磁波谱，它可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X射线和射线等。
无线电波(radio wave)：频率从几十赫（甚至更低）到3000GHz左右（对应的波长从几十兆米到0.1mm左右）的电磁波。 微波(microwave)：从300MHz到3000GHz左右（波长从1m到0.1mm左右）的电磁波。

23 电磁波谱示意图

24 电磁波谱的划分 名称 频率范围 波长 无线电波 小于3THz 大于0.1毫米 红外线 0.3THz～384THz 1000～0.78微米
可见光 384THz～770THz 0.78～0.39微米 紫外线 770THz～30PHz 0.39～0.01微米 X射线 30PHz～30000PHz 0.01微米～0.01纳米 射线 30000PHz～ 0.01纳米～

25 无线电波各频段的主要应用 频段名称 频率范围 波段名称 应用 极低频(ELF) 3～30Hz 极长波 地下通信，地下遥感，对潜通信等
超低频(SLF) 30～300 Hz 超长波 地质结构探测，电离层研究，对潜通信等 特低频(ULF) 300～3000 Hz 特长波 水下潜艇通信，电离层结构研究等 甚低频(VLF) 3～30 kHz 甚长波 导航，声纳，时间与频率标准传递等 低频(LF) 30～300 kHz 长波 无线电信标，导航等 中频(MF) 300～3000 kHz 中波 调幅广播，海岸警戒通信，测向等 高频(HF) 3～30 MHz 短波 电话、电报、传真；国际短波广播；业余无线电；民用频段；船-岸通信；船-空通信等 甚高频(VHF) 30～300 MHz 米波 电视，调频广播，空中交通管制，出租汽车移动通信，航空导航信标等 特高频(UHF) 300～3000 MHz 分米波 电视，卫星通信，无线电探空，警戒雷达，蜂窝移动通信，飞机导航等 超高频(SHF) 3～30 GHz 厘米波 机载雷达，微波线路，卫星通信等 极高频(EHF) 30～300 GHz 毫米波 短路径通信，雷达，卫星遥感等 超极高频 300～3000 GHz 亚毫米波 短路径通信等

26 思考题 信道分类？ 微波/超短波传播特点？ FRIIS传输公式的应用。 何谓多径干扰？时域上、频域上的表现分别如何？ 信道衰落及其措施
  何谓多径干扰？时域上、频域上的表现分别如何？ 信道衰落及其措施 分集技术的含义是什么？ 微波波段指哪个频率段？