无线通信原理与应用读后感8篇无线通信原理与应用读后感 移动通信习题课 目录1.课程总结2.考试题型及方式3.习题例解a.简答题b.计算题c.填空题 1.课程总结第一讲绪论(通信历史，发展趋下面是小编为大家整理的无线通信原理与应用读后感8篇,供大家参考。
篇一：无线通信原理与应用读后感
通信习题课目录1.课程总结2.考试题型及方式3.习题例解a.简答题b.计算题c.填空题
1.课程总结第一讲 绪论 (通信历史， 发展趋势）第二讲 组成及规范（ 系 统组成， 性能 指标， 标 准）第三讲 信道大尺度模型（四种传播机制第三讲 信道—大尺度模型（四种传播机制，无线信道分类， 路径损耗，第四讲 信道—小大尺度模型（多径效应，普勒效应， 小尺度衰落分类）第五讲 基带与调制传输技术 （传输过程， 奈奎斯特准则， 最佳接收机）室内外信道模型）多
1.课程总结第六讲 无线通信系统的编码技术 （信源信道编码，音视频编码性能指标和实现方法）第七讲 多址技术 （五种多址技术， 工作原理， 特点）第八讲 抗衰落及抗干扰技术 （均衡， 分集， 瑞克）第八讲 抗衰落及抗干扰技术 （均衡， 分集， 瑞克）第九讲 蜂窝的概念与设计（蜂窝， 话务理论， 容量，覆盖）第十讲 CDMA系统的基本原理与关键技术及其性能分析（IS-95 组成，信道，空中接口，关键技术）
2.考试题型及方式1.开卷考试2.题型填空40分， 简答5*6分， 计算1*30分3.分数构成总分=平时成绩 30%+期末考试 70%
3.习题例解-简答题1.面向21世纪通信的三大革命答：
以干线（包括部分支线）
传输光纤化为标志的光纤革命； 以SDH、 ATM和IP为标志的数字革命； 以个人通信和无线接入为标志的无线革命。2 画出移动通信的统的组成框图2.画出移动通信的统的组成框图
3.评价一个移动通信系统的工程和技术性能指标有哪些？答：
工程指标有：
工作频段及频谱安排， 传输距离及传输方式，传输容量， 传输质量， 业务方式， 供电方式及耗电量， 环境条件， 可靠性。技术指标有：
多址方式， 双工方式， 调制解调方式， 信道编码方式， 信源编码方式， 发送频谱， 发送功率， 信道速率， 误码门限。影响小尺度衰落的因素有哪些4.影响小尺度衰落的因素有哪些？答：
多径传播：
随机分布的幅度、 相位和入射角的多径信号按矢量叠加， 从而使接收信号产生小尺度衰落、 信号失真。移动台的运动速度：
基站与移动台间的相对运动会引起随机频率调制。环境物体的运动速度：
会引起时变的多普勒频移。信号的传输带宽：
取决于信号带宽与多径信道带宽（即相干带宽）
。
5.无线通信中干扰的分类和对抗干扰的方法有哪些？答：
干扰有：
设备内部的干扰， 现场非敌意干扰， 现场的敌意干扰。抗干扰方法：频率域：
采用频率域处理， 如； 直扩、 跳频、 跳扩。时间域：
采用时间域处理， 如：
瞬时、 跳时等空间域：
采用空间域处理， 如：
自适应天线等。
其它数字处理：
如：
干扰抵销、 纠错编码等。6 简述无线通信为什么要讨论基带传输？6. 简述无线通信为什么要讨论基带传输？答：1）
、 一个载波传输系统， 在调制前与解调后所进行的信号变换过程， 如：
编码、 译码、 滤波、 判决、 抽样、 再生， 和基带传输过程十分相似。
基带传输的方法完全可以用于载波传输。2）
、 载波传输系统在一定条件下完全可以用等效基带传输系统来代替。
有关基带传输系统的一些分析结果， 如：
功率谱密度、 比特差错率可以推广到载波传输系统。
7.DS-CDMA技术的优点有哪些？答：
用户共享一个频率， 无需频率规划；软容量：
用户越多， 性能越差， 用户减少， 性能就变好；软越区：
利用宏分集可以实现软越区切换；采用RAKE技术可以利用多径， 提高系统的抗衰落性能利用多用户检测技术可以减少用户干扰， 提高系统容量。8.简述无线通信中衰落的影响和对抗衰落的方法有哪些？答：
衰落影响之一：
接收电平降低答：
衰落影响之：
接收电平降低， 无法保证正常通信。衰落影响之二：
接收波形畸变， 产生严重的误码。衰落影响之三：
传播延时变化， 破坏与时延有关的同步。衰落影响之四：
在快衰落情况下， 由于电平变化迅速， 影响某些跟踪过程。对抗衰落方法有：减少通信距离； 增加发送功率； 调整天线高度； 选择合适路由；在移动通信中采用微蜂窝、 直放站；采用分集技术、 均衡技术、 瑞克技术、 纠错技术等。无法保证正常通信
9.提高蜂窝系统容量的方法有哪些？答：
小区分裂：
减小小区半径R， 不改变频率复用因子D/R。划分扇区：
小区半径R不变， 减小频率复用因子D/R。其他新方法：
新的微小区方案。
3.习题例解-计算题1.一个4小区系统中的小区半径为1.387km。
整个系统内共用60个信道。
如果每个用户产生0.029 Erlang的话务量， λ=1次呼叫/小时， 计算呼叫延迟概率为5%的Erlang C系统: (a)该系统每平方公里可支持多少用户； (b)一个被延迟的呼叫等待10秒以上的概率；(c) 一个呼叫被延迟10秒以上的概率。解：
已知：小区半径R=1.387km每个小区的覆盖面积为平方公里每簇的小区数=4总信道数=60因此， 每个小区的信道数=60/4=15个(a)从Erlang C图中得， 对于C=15， 延迟概率=5%,其话务量强度=9.0 Erlang因此， 用户数=总话务量强度/每个用户的话务量=9.0/0.029=310个每平方公里可支持的用户数=310/5平方公里=62个/平方公里。(b)已知， 保持时间小时=104.4秒。被延迟的呼叫等待10秒以上的概率为Pr[延迟＞t| 延迟] =exp(-(C-A) t/H)=exp(-(15-9. 0) *10/104. 4)=56.29%
(c)已知Pr[延迟＞0]=5%呼叫被延迟10秒以上的概率为:Pr[延迟＞10]= Pr[延迟＞0]×Pr[延迟＞t|延迟]=0.05×0.5629=2.81%
2.某城市面积为1300平方英里， 由一个使用7小区复用模式的蜂窝系统覆盖。每个小区的半径为4英里， 该城市共有40MHz的频谱， 使用带宽为60kHz的双向信道。
设Erlang B系统的QoS为2%， 如果每个用户产生0.03 Erlang的话务量， 计算(a)服务区域内的小区数； (b)每个小区的信道数； (c)每个小区的话务量强度； (d)所承载的话务量；道的移动台数；(g)理论上， 系统一次能服务的最大用户数。(e)所能服务的用户总数； (f)每个信
3.习题例解-填空题1.无线通信信道的4种传播机制分别为 ：
直射， 绕射， 反射， 散射2.小尺度衰落信道基于多径时延扩散可以分为平衰落和频率选择性衰落信道， 基于多普勒扩散可以分为快衰落和慢衰落信道。3.常见的多址技术有 ：
时分多址， 频分多址， 码分多址， 空分多址， 混合多址。4.分集方式包括：
空间分集， 极化分集， 时间分集，频率分集。
对分集信号的合并方式包括选择合并， 最大增益合并， 最小色散合并， 最大比合并。
篇二：无线通信原理与应用读后感
5CDMA 蜂窝通信系统的容量7.4 CDMA 蜂窝网的关键技术7.3
CDMA 码序列7.2
扩频通信系统7.1
CDMA 技术基本原理
CDMA是在扩频通信技术基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。按多址方式，移动通信系统可分为频分多址（是在扩频通信技术基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。按多址方式，移动通信系统可分为频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）和码分多址（CDMA ）。系统容量大是CDMA 系统的主要优点。理论上CDMA 系统是FDMA 系统容量的20 倍，TDMA 系统容量的4 ～5倍，此外，高质量、综合业务、软切换等也是其突出特点。倍，此外，高质量、综合业务、软切换等也是其突出特点。CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间，因战争的需要而技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间，因战争的需要而
研究开发出了CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通信的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司将其引入到公众蜂窝移动通信系统。技术，其思想初衷是防止敌方对己方通信的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司将其引入到公众蜂窝移动通信系统。1995 年，第一个CDMA商用系统运行之后，商用系统运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在全球得到了迅速推广和应用，技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在全球得到了迅速推广和应用，3G 三大主流标准均基于CDMA。本章介绍了构建。本章介绍了构建CDMA系统必需的基础知识（扩频通信和码序列）及系统必需的基础知识（扩频通信和码序列）及CDMA蜂窝网的主要关键技术，最后讨论了蜂窝网的主要关键技术，最后讨论了CDMA 蜂窝系统的容量。
§ § 7.1
CDMA 技术基本原理1. 无线多址通信的基本概念：所谓无线多址通信是指在一个通信网内各个通信台、站共用一个指定的射频频道，进行相互间的多边通信。也称该通信网为各用户间提供多元连接。实现多址连接的理论基础是信号分割技术。也就是在发送端进行恰当的信号设计，使各站所发射的信号有所差异。相应地在接收端有信号识别能力，能检测出该差异，从而从混合信号中选择分离出相应的信号。显然，若信号彼此正交，将可使差异最大化。无线多址通信的基本概念：所谓无线多址通信是指在一个通信网内各个通信台、站共用一个指定的射频频道，进行相互间的多边通信。也称该通信网为各用户间提供多元连接。实现多址连接的理论基础是信号分割技术。也就是在发送端进行恰当的信号设计，使各站所发射的信号有所差异。相应地在接收端有信号识别能力，能检测出该差异，从而从混合信号中选择分离出相应的信号。显然，若信号彼此正交，将可使差异最大化。
这样在发送瑞，信号设计的任务是使信号按某种参量相互正交（或准正交）。一个无线电信号可以用若干参数来表征，其中最基本的参数是信号的射频频率、信号出现的时间、信号占据的空间及信号的码型（或波形）等。对无线信号分别按这些参量进行分割，即可实现基本的多址连接：这样在发送瑞，信号设计的任务是使信号按某种参量相互正交（或准正交）。一个无线电信号可以用若干参数来表征，其中最基本的参数是信号的射频频率、信号出现的时间、信号占据的空间及信号的码型（或波形）等。对无线信号分别按这些参量进行分割，即可实现基本的多址连接：FDMA 、TDMA 、SDMA 和CDMA等，而由这些基本的多址方 式 还 可 以 派 生 出 多 种 复 合 多 址 方 式 ， 如等，而由这些基本的多址方 式 还 可 以 派 生 出 多 种 复 合 多 址 方 式 ， 如TDMA/FDMA 、CDMA/FDMA等。关于这些多址方式的原理，参见第等。关于这些多址方式的原理，参见第5 章中的介绍。
多址技术与固定通信中的信号复用技术相同，实质上都是属于信号正交划分与设计技术。不同点是信号复用的目的在于区分多路，而多址技术的目的是区分多个动态地址；复用技术通常在中频或基带实现，而多址技术必须在射频实现，它利用射频辐射的电波寻找动态的移动地址。多址技术与固定通信中的信号复用技术相同，实质上都是属于信号正交划分与设计技术。不同点是信号复用的目的在于区分多路，而多址技术的目的是区分多个动态地址；复用技术通常在中频或基带实现，而多址技术必须在射频实现，它利用射频辐射的电波寻找动态的移动地址。FDMA 、TDMA 、CDMA 的比较如图7-1 所示。
图7-1
FDMA 、TDMA 、CDMA 的比较
在CDMA移动通信系统中，不同的移动用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说靠信号的不同波形来区分。从频域或时域上看，多个移动通信系统中，不同的移动用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说靠信号的不同波形来区分。从频域或时域上看，多个CDMA 信号是相互重叠的。接收机用相关器从多个CDMA信号中选出其中使用预定码型的信号，而其他使用不同码型的信号因为与接收机产生的本地码型正交而被滤除。移动用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。信号中选出其中使用预定码型的信号，而其他使用不同码型的信号因为与接收机产生的本地码型正交而被滤除。移动用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。
无论上行或下行传输，除传输业务信息外，还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息，需要设置不同的信道，但是无论上行或下行传输，除传输业务信息外，还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息，需要设置不同的信道，但是CDMA系统既不分频道又不分时隙，无论传送何种信息的信道都是靠采用不同的码型来区分的。这样的信道被称为码道，这些码道无论从频域或时域上来看都是互相重叠的，它们均占用相同的频段和时间。系统既不分频道又不分时隙，无论传送何种信息的信道都是靠采用不同的码型来区分的。这样的信道被称为码道，这些码道无论从频域或时域上来看都是互相重叠的，它们均占用相同的频段和时间。
2 ．CDMA基本原理在码分多址系统中，发送端用正交的地址码对各用户发送的信号进行码分，在接收端，通过相关检测利用码型的正交性从混合信号中选出相应的信号。具体来讲，各用户信号首先与自相关性很强而互相关值为基本原理在码分多址系统中，发送端用正交的地址码对各用户发送的信号进行码分，在接收端，通过相关检测利用码型的正交性从混合信号中选出相应的信号。具体来讲，各用户信号首先与自相关性很强而互相关值为0或很小的周期性码序列（地址码）相乘（或模或很小的周期性码序列（地址码）相乘（或模2加）实现码分，而后去调制同一载波，经过相应的信道传输后，在接收端以本地产生的已知地址码为参考，借助地址码的相关性差异对收到的所有信号进行鉴别，从中将地址码与本地地址码一致的加）实现码分，而后去调制同一载波，经过相应的信道传输后，在接收端以本地产生的已知地址码为参考，借助地址码的相关性差异对收到的所有信号进行鉴别，从中将地址码与本地地址码一致的
信号选出，把不一致的信号除掉（称之为相关检测或码域滤波）。其基本工作原理如图信号选出，把不一致的信号除掉（称之为相关检测或码域滤波）。其基本工作原理如图7-2 所示。图7-2 码分多址收发系统原理图
图7-2 中，d 1 ～d N 分别是N个用户的信号，其对应的地址码分别为个用户的信号，其对应的地址码分别为W 1 ～W N ，不失一般性，同时为了简明起见，假定系统有，不失一般性，同时为了简明起见，假定系统有4 个用户（即N = 4），各自的地址码为），各自的地址码为W 1 = {1 ，1 ，1 ，1} ，W 2 = {1 ，−1 ，1 ，−1} ，W 3 = {1 ，1 ，−1 ，−1} ，W 4 = {1 ，−1 ，1 ，−1} （7-1）假设在某一时刻用户数据信号分别为）假设在某一时刻用户数据信号分别为d 1 = {1} ，d 2 = {−1} ，d 3 = {1} ，d 4 = {−1} （7-2）
与式（7-1 ）和式（7-2 ）相应的波形如图7-3所示。它们与各自对应的地址码相乘后的波形为所示。它们与各自对应的地址码相乘后的波形为S 1 ～S 4，上述这些信号的波形图7-3给出。在接收端，当系统处于同步状态和忽略噪声的影响时，在接收机中解调输出端的波形是给出。在接收端，当系统处于同步状态和忽略噪声的影响时，在接收机中解调输出端的波形是S 1 ～S 4 的叠加。如果欲接收某一用户（例如用户的叠加。如果欲接收某一用户（例如用户2）的信息数据，则设置本地产生的地址码与该用户的地址码相同（）的信息数据，则设置本地产生的地址码与该用户的地址码相同（W k = W 2 ），用此地址码与解调输出端的波形相乘，再送入积分电路，然后经过采样判决电路即可得到相应的信息数据；如果本地产生的地址码与用户），用此地址码与解调输出端的波形相乘，再送入积分电路，然后经过采样判决电路即可得到相应的信息数据；如果本地产生的地址码与用户2的地址码相同，的地址码相同，
即W k = W 2 ，经过相乘、积分电路后，产生的波形，经过相乘、积分电路后，产生的波形J 1 ～J 4 如图7-3 所示，即J 1 = {0} ，J 2 = {−1} ，J 3 = {0} ，J 4 = {0}
（7-3）即在采样、判决电路前的信号是：）即在采样、判决电路前的信号是：0 + (−1) + 0+0。此时，虽然解调输出端的波形是S 1 ～S 4 的叠加，但是，因为要接收的是用户的叠加，但是，因为要接收的是用户2的信息数据，本地产生的地址码与用户的信息数据，本地产生的地址码与用户2的地址码相同，经过相关检测后，用户的地址码相同，经过相关检测后，用户1 、3 、4所发射的信号加到采样、判决电路时的信号是所发射的信号加到采样、判决电路时的信号是0。对信号的采样、判决没有影响。采样、判决电路的输出信号是。对信号的采样、判决没有影响。采样、判决电路的输出信号是r 2 = −1 ，是用户2 所发送的数据 。
图7-3
码分多址原理波形
如果要接收用户3的信息数据，则本地产生的地址码应与用户的信息数据，则本地产生的地址码应与用户3 的地址码相同（W k = W 3 ），经过相乘、积分电路后，产生的波形），经过相乘、积分电路后，产生的波形J 1 ～J 4 是J 1 = {0} ，J 2 = {0} ，J 3 = {1} ，J 4 = {0} （7-4）即在采样、判决电路前的信号是）即在采样、判决电路前的信号是0 + 0+1 + 0。此时，虽然解调输出端的波形是。此时，虽然解调输出端的波形是S1 ～S4的叠加，但是，因为要接收的是用户的叠加，但是，因为要接收的是用户3的信息数据，本地产生的地址码与用户的信息数据，本地产生的地址码与用户3的地址码相同，经过相关检测后，用户的地址码相同，经过相关检测后，用户1 、2 、4所发射的信号加到采样、判决电路前的信号是所发射的信号加到采样、判决电路前的信号是0，对信号的采样、判决没有影响。采样、判决电，对信号的采样、判决没有影响。采样、判决电
的输出信号是r 3 = 1 ，是用户3所发送的信息数据。如果要接收用户所发送的信息数据。如果要接收用户1 、4的信息数据，其工作机理与上述相同。的信息数据，其工作机理与上述相同。3．相关检测由上述码分多址基本工作原理可知，接收端通过如图．相关检测由上述码分多址基本工作原理可知，接收端通过如图7-4图7-4
相关检测器
所示的相关检测器能从混合信号中分离出特定用户的信号，而将其他用户的信号抑制。下面具体分析相关检测的基本原理。设序列周期为所示的相关检测器能从混合信号中分离出特定用户的信号，而将其他用户的信号抑制。下面具体分析相关检测的基本原理。设序列周期为P ，则检测器输出为b( )1( )k kTr R WP= ⋅bb( ) 1( )1Ni kT iTS WP= = bb( ) 1( )1( )Ni kT iTSWP==（7-5）（）（7-6）（）（7-7 ）
bb1 ( )( )1( )Ni i i ki TTd SWWP==bb1 ( )( )1( )Ni i ki TTd WWP= = bb1 ( )( )1( )Ni ki TTSWP==由此可见，检测器的输出与用户地址码的特性密切相关，若（由此可见，检测器的输出与用户地址码的特性密切相关，若（7-8）（）（7-9）（）（7-10 ）b( ) 11
1 1( ) ( ) =0
Pi k i kT ji kWW WWi k P P== =≠ （7-11 ）
即用户的地址码两两正交，则r k = d k ，也就是说，相关检测器的输出只有第，也就是说，相关检测器的输出只有第k个用户的信号，而所有其他用户的信号统统为个用户的信号，而所有其他用户的信号统统为0，从而达到接收端分离信号的目的。基于地址码序列的正交性，从多个码分用户的混合信号中选出特定用户信号而滤除所有其他用户的信号，相关检测器的功能可与，从而达到接收端分离信号的目的。基于地址码序列的正交性，从多个码分用户的混合信号中选出特定用户信号而滤除所有其他用户的信号，相关检测器的功能可与FDMA中接收端的频域滤波器类比，我们称其实现了码域滤波。如果用户地址码互相关值不为零，但值很小，即准正交，由式（中接收端的频域滤波器类比，我们称其实现了码域滤波。如果用户地址码互相关值不为零，但值很小，即准正交，由式（7-10 ）可知，此时检测器的输出除
了期望用户的信号外，也包含其他（码分）用户的信号，而这些信号的大小取决于地址码互相关值的大小。这种由于地址码非正交而产生的（码分）用户间的干扰称为多址干扰（了期望用户的信号外，也包含其他（码分）用户的信号，而这些信号的大小取决于地址码互相关值的大小。这种由于地址码非正交而产生的（码分）用户间的干扰称为多址干扰（MultipleAccess Interference ，MAI ）。4．码分多址待解决的问题以上是通过一个简单例子，简要地叙述了码分多址通信系统的工作原理。实际上，码分多址移动通信系统并不是这样简单，而是要复杂得多。第一，要达到多路多用户的目的就要有足够多的．码分多址待解决的问题以上...
篇三：无线通信原理与应用读后感
4 移动信道的传播模型2.3 陆地移动信道的场强估算2.2 移动信道的特征2.1 无线电波传播机制第2章 移动信道的传播特性第2章 移动信道的传播特性§2.1无线电波传播机制1.电波传播方式无线电波从发射机天线发出，可以沿着不同的途径和方式到达接收天线，这与电波频率和极化方式有关。1.电波传播方式无线电波从发射机天线发出，可以沿着不同的途径和方式到达接收天线，这与电波频率和极化方式有关。f f ＞30MHz时，典型的传播路径如图2-1所示。图2-1
电波传播典型路径
第2章 移动信道的传播特性①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波，也称为视距传播（Line Of Sight，LOS），它是VHF和UHF频段的主要传播方式；②的电波经过地面反射到达接收机，称为地面反射波；③的电波沿地球表面传播，称为地表面波。除此之外，在移动信道中，电波遇到各种障碍物时会发生反射、绕射和散射现象，称为非视距传播（NoneLine Of Sight，NLOS），它们与直射波发生干涉，导致多径衰落现象。而在非均匀介质中传播时会产生折射现象，折射现象会直接影响视距传播的极限距离。①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波，也称为视距传播（Line Of Sight，LOS），它是VHF和UHF频段的主要传播方式；②的电波经过地面反射到达接收机，称为地面反射波；③的电波沿地球表面传播，称为地表面波。除此之外，在移动信道中，电波遇到各种障碍物时会发生反射、绕射和散射现象，称为非视距传播（NoneLine Of Sight，NLOS），它们与直射波发生干涉，导致多径衰落现象。而在非均匀介质中传播时会产生折射现象，折射现象会直接影响视距传播的极限距离。
2.直射直射波传播可按自由空间传播来考虑。自由空间传播是指天线周围为无限大真空区时的电波传播，它是理想的传播条件。在这种理想空间中，电磁波的能量不会被障碍物所吸收，也不存在电波的反射、折射、绕射、散射和吸收等现象。陆地传播环境中，满足如下条件的电波可视作在自由空间传播：①地面上空的大气层是各向同性的均匀媒质；②媒质的相对介电常数2.直射直射波传播可按自由空间传播来考虑。自由空间传播是指天线周围为无限大真空区时的电波传播，它是理想的传播条件。在这种理想空间中，电磁波的能量不会被障碍物所吸收，也不存在电波的反射、折射、绕射、散射和吸收等现象。陆地传播环境中，满足如下条件的电波可视作在自由空间传播：①地面上空的大气层是各向同性的均匀媒质；②媒质的相对介电常数 ε r和相对导磁率 μ r都等于1③传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面r都等于1③传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽略不计 。第2章 移动信道的传播特性
即使电波在自由空间里传播，由于辐射能量的扩散，经过一段路径传播之后，能量仍会受到衰减。由电磁场理论可知，若各向同性天线（亦称全向天线或无方向性天线）的辐射功率为即使电波在自由空间里传播，由于辐射能量的扩散，经过一段路径传播之后，能量仍会受到衰减。由电磁场理论可知，若各向同性天线（亦称全向天线或无方向性天线）的辐射功率为 P P T W，则距辐射源 d d （单位m）处的电场有效值（单位m）处的电场有效值 E E o为：（2-1）磁场有效值o为：（2-1）磁场有效值 H H 0为：（2-2）0为：（2-2）T030(V/m)PEd=T030(A/m)120πPHd=第2章 移动信道的传播特性
单位面积上的电波功率密度 S S 为：（2-3）若用发射天线增益为为：（2-3）若用发射天线增益为 G G T的方向性天线取代各向同性天线，则上述公式应改写为：（2-4）（2-5）（2-6）T的方向性天线取代各向同性天线，则上述公式应改写为：（2-4）（2-5）（2-6）2 T2(W/m )4πPSd=T T030(V/m)P GEd=T T030(A/m)120πP GHd=2 T T2(W/m )4πP GSd=第2章 移动信道的传播特性
接收天线获取的电波功率等于该点的电波功率密度乘以接收天线的有效面积，即：接收天线获取的电波功率等于该点的电波功率密度乘以接收天线的有效面积，即：P R = SA R （2-7）式中，（2-7）式中， A A R为接收天线的有效面积，它与接收天线增益 G G R满足下列关系。（2-8）式中，R满足下列关系。（2-8）式中， λ 2/4π为各向同性天线的有效面积。由式（2-6）～式（2-8）可得（2-9）2/4π为各向同性天线的有效面积。由式（2-6）～式（2-8）可得（2-9）2R Rλ4πA G =2R T T Rλ4πP P G Gd = 第2章 移动信道的传播特性
当收、发天线增益为0dB，即当 G G R = G G T = 1时，接收天线上获得的功率为：（2-10）由上式可见，自由空间传播损耗T = 1时，接收天线上获得的功率为：（2-10）由上式可见，自由空间传播损耗 L L fs为（2-11）以dB计，得：（2-12）或 ：（2-13）fs为（2-11）以dB计，得：（2-12）或 ：（2-13）2R Tλ4πP Pd = 2TfsR4π P dLP λ = = [ ]2fs4π 4π(dB) 101g (dB) 201g (dB)λ λd dL = = [ ]fs(dB) 32.44 201g (km) 201g (MHz) L d f = + +第2章 移动信道的传播特性
3.反射当电波传播中遇到两种不同介质的光滑界面时，如果界面尺寸比电波波长大得多，就会产生镜面反射。电磁波反射发生在不同物体界面上，如地球表面、建筑物和墙壁表面。反射是产生多径衰落的主要因素。（1）平滑表面的反射假定反射表面是平滑的，即所谓理想介质表面。在考虑地面对电波的反射时，按平面波处理，即电波在反射点的反射角等于入射角，如图2-2所示。3.反射当电波传播中遇到两种不同介质的光滑界面时，如果界面尺寸比电波波长大得多，就会产生镜面反射。电磁波反射发生在不同物体界面上，如地球表面、建筑物和墙壁表面。反射是产生多径衰落的主要因素。（1）平滑表面的反射假定反射表面是平滑的，即所谓理想介质表面。在考虑地面对电波的反射时，按平面波处理，即电波在反射点的反射角等于入射角，如图2-2所示。图2-2
平滑表面的反射第2章 移动信道的传播特性
不同界面的反射特性用反射系数 R R 表征，它定义为反射场强与入射波场强的比值，表征，它定义为反射场强与入射波场强的比值， R R 可表示为（2-14）式中，|可表示为（2-14）式中，| R R |为反射点上反射波场强与入射波场强的振幅比，|为反射点上反射波场强与入射波场强的振幅比， φ 代表反射波相对于入射波的相移。水平极化波和垂直极化波的反射系数代表反射波相对于入射波的相移。水平极化波和垂直极化波的反射系数 R R h和 R R v分别由下列公式计算：（2-15）（2-16）v分别由下列公式计算：（2-15）（2-16）je R Rϕ −=2 1/2j ch h2 1/2csin ( cos )esin ( cos )R Rϕθ ε θθ ε θ−− −= =+ −2 1/2c cv2 1/2c csin ( cos )sin ( cos )Rε θ ε θε θ ε θ− −=+ −第2章 移动信道的传播特性
式中， ε ε c是反射介质的等效复介电常数，它与反射介质的相对介电常数c是反射介质的等效复介电常数，它与反射介质的相对介电常数 ε ε r、电导率 δ δ 和工作波长λ有关，即ε ε c c = = ε ε r r − − j60 λδ （2-17）电磁波的极化方式可分为线极化、圆极化和椭圆极化等对于地面反射，当工作频率高于150MHz（（2-17）电磁波的极化方式可分为线极化、圆极化和椭圆极化等对于地面反射，当工作频率高于150MHz（λ λ<2m），<2m）， θ 1<10时，由式（2-15）和式（2-16）可得R R h = R R = v = − −1 （2-18）即反射场强的幅度等于入射场强的幅度，而相位相差180°。1 （2-18）即反射场强的幅度等于入射场强的幅度，而相位相差180°。第2章 移动信道的传播特性
（2）两径传播模型在简化条件下，地面电波两径传播模型如图2-3所示。图中，由发射点（2）两径传播模型在简化条件下，地面电波两径传播模型如图2-3所示。图中，由发射点 T T 发出的电波分别经过直射线（TR ）与地面反射路径（ ToR ）到达接收点 R R ，由于两者的路径不同，从而会产生附加相移。由图2-3可知，反射波与直射波的路径差为：，由于两者的路径不同，从而会产生附加相移。由图2-3可知，反射波与直射波的路径差为：图2-3
两径传播模型第2章 移动信道的传播特性
（2-19）式中，（2-19）式中， d d = = d d 1 + d d 2。通常（ht + hr）2。通常（ht + hr）
d d ，故上式中每个根号均可用二项式定理展开，并且只取展开式中的前两项。例如：（2-20）由此可得到（2-21），故上式中每个根号均可用二项式定理展开，并且只取展开式中的前两项。例如：（2-20）由此可得到（2-21）2 2 2 21 2 t r 1 2 t r2 2t r t r( ) ( ) ( ) ( )1 1d a b c d d h h d d h hh h h hdd dΔ = + − = + + + − + + − + − = + − + 2 2t r t r11 12h h h hd d+ + + ≈ + t r2h hddΔ =第2章 移动信道的传播特性
由路径差Δ d d 引起的附加相移Δ φ 为（2-22）式中，2π/为（2-22）式中，2π/ λ 称为传播相移常数。这时接收场强称为传播相移常数。这时接收场强 E E 可表示为：（2-23）由上式可见，直射波与地面反射波的合成场强将随反射系数以及路径差的变化而变化，有时会同相相加，有时会反相抵消，这就造成了合成波的衰落现象。|可表示为：（2-23）由上式可见，直射波与地面反射波的合成场强将随反射系数以及路径差的变化而变化，有时会同相相加，有时会反相抵消，这就造成了合成波的衰落现象。| R R |越接近于1，衰落就越严重 。2πd ϕλΔ = Δj j( )0 0(1 e ) (1 e ) E E R E Rϕ ϕ ϕ − − + Δ Δ= + = +第2章 移动信道的传播特性
4.折射（1）基本概念当电波从一种介质进入到另一种介质时，传播方向会发生变化，这就是折射现象，如图2-4所示，图中4.折射（1）基本概念当电波从一种介质进入到另一种介质时，传播方向会发生变化，这就是折射现象，如图2-4所示，图中 ϕ ϕ 1是入射波与法线间的夹角，称为入射角；1是入射波与法线间的夹角，称为入射角； ϕ ϕ 2是折射波与法线间的夹角，称为折射角。2是折射波与法线间的夹角，称为折射角。图2-4
电波的折射第2章 移动信道的传播特性
在不考虑传导电流和介质磁化的情况下，介质折射率在不考虑传导电流和介质磁化的情况下，介质折射率 n n 和相对介电系数 ε ε r的关系为：（2-24）大气的相对介电系数取决于温度、湿度和气压。这些物理量随时间和地点的不同而变化，因而大气折射率也是变化的。大气的相对介电系数取决于温度、湿度和气压。这些物理量随时间和地点的不同而变化，因而大气折射率也是变化的。r的关系为：（2-24）大气的相对介电系数取决于温度、湿度和气压。这些物理量随时间和地点的不同而变化，因而大气折射率也是变化的。大气的相对介电系数取决于温度、湿度和气压。这些物理量随时间和地点的不同而变化，因而大气折射率也是变化的。rn ε =第2章 移动信道的传播特性
（2）大气折射大气高度不同，（2）大气折射大气高度不同， ε ε r也不同，即d n n /d h h 是不同的。根据折射定律，电波传播速度是不同的。根据折射定律，电波传播速度 v v 与大气折射率 n n 成反比，即：（2-25）式中成反比，即：（2-25）式中 c c 为光速。当一束电波通过折射率随高度变化的大气层时，由于不同高度上的电波传播速度不同，从而使电波射束发生弯曲，弯曲的方向和程度取决于大气折射率的垂直梯度d为光速。当一束电波通过折射率随高度变化的大气层时，由于不同高度上的电波传播速度不同，从而使电波射束发生弯曲，弯曲的方向和程度取决于大气折射率的垂直梯度d n n /d h h 。这种由大气折射率引起电波传播方向发生弯曲的现象，称为大气对电波的折射。。这种由大气折射率引起电波传播方向发生弯曲的现象，称为大气对电波的折射。cvn=第2章 移动信道的传播特性
大气折射对电波传播的影响，在工程上通常用“地球等效半径”来表征，即认为电波依然按直线方向行进，只是地球的实际半径大气折射对电波传播的影响，在工程上通常用“地球等效半径”来表征，即认为电波依然按直线方向行进，只是地球的实际半径 R R o(6.27 × 106m)变成了等效半径 R R e e ，R R e与 R R o之间的关系为：（2-26）式中，o之间的关系为：（2-26）式中， k k 称为地球等效半径系数。当d称为地球等效半径系数。当d n n /d h＜ 0时，表示大气折射率 n n 随着高度升高而减小，因而随着高度升高而减小，因而 k k >1， R R e> R R o。在标准大气折射情况下，即当do。在标准大气折射情况下，即当d n n /d h h ≈− − 4 × 10− − 8（1/m）时，等效地球半径系数k k = 4/3，等效地球半径 R R e = 8 500km。eoo1d1dRknRRh= =+第2章 移动信道的传播特性
大气折射有利于超视距的传播，但在视线距离内，因为由折射现象所产生的折射波会同直射波同时存在，从而也会产生多径衰落。（3）视线传播极限距离视线传播的极限距离可由图2-5计算，假定天线的高度分别为大气折射有利于超视距的传播，但在视线距离内，因为由折射现象所产生的折射波会同直射波同时存在，从而也会产生多径衰落。（3）视线传播极限距离视线传播的极限距离可由图2-5计算，假定天线的高度分别为 h h t和 h h r，两个天线顶点的连线r，两个天线顶点的连线 AB 与地面相切于 C C 点。图2-5
视线传播极限距离第2章 移动信道的传播特性
设发射天线顶点 A A 到切点 C C 的距离为 d d 1，由切点 C C 到接收天线顶点到接收天线顶点 B B 的距离为 d d 2，考虑到地球等效半径远大于天线高度，2，考虑到地球等效半径远大于天线高度， d d 1和 d d 2可近似为：（2-28）由式（2-27）和（2-28）可得，视线传播的极限距离2可近似为：（2-28）由式（2-27）和（2-28）可得，视线传播的极限距离 d d 为：（2-29）在标准大气折射情况下，将为：（2-29）在标准大气折射情况下，将 R R e = 8 500km代入式（2-29）得 （2-30）式中，e = 8 500km代入式（2-29）得 （2-30）式中， h h t、 h h r的单位是m， d d 的单位是km。1 e t2 d R h ≈2 e t2 d R h ≈1 2 e t r2 ( ) d d d R h h = + ≈ +t r4.12( ) d h h ≈ +第2章 移动信道的传播特性
5. 绕射在实际的移动环境...
篇四：无线通信原理与应用读后感
apter 5: Multiple Access Techniques for Wireless CommunicationsCommunications2015-1-21DuplexingFrequency domain techniques FDDTime domain techniques TDD5. 1多址技术概述2015-1-22
TransmitterTransmitterMobile StationBase StationTDD system2015-1-23ReceiverBPFF1ReceiverBPFF1Synchronous Switches
– Frequency (f)– Time (t)– Code (c)– Space (si)– Packet RadioGoal:
multiple use of a shared mediumMultiple Access2015-1-24MultipleMultiple Access TechniquesAccess TechniquesFDMAFDMATDMATDMACDMACDMASDMASDMAPRPR
FDMA2015-1-25TDMACDMA
Cellular SystemsMA TechniqueAMPS ( Advanced Mobile Phone system )GSM ( Global System for Mobile )FDMAFDMA / / FDDFDDTDMA / FDDTDMA / FDDMultiple access technologies used in different wireless systems2015-1-26IS –95 ( U.S Narrowband Spread Spectrum ) WCDMACDMA / FDDCDMA / FDDCDMA / FDD,CDMA/TDDCDMA / FDD,CDMA/TDDTD-SCDMA CDMA / TDDCDMA / TDDCdma2000CDMA / FDDCDMA / FDD
5. 2 FDMA••These channels are assigned on demand to users who requestservice.Each user is allocated a unique frequency band or channelEach user is allocated a unique frequency band or channel.Separation of the whole spectrum into smaller frequency bandsA channel gets a certain band of the spectrum for the whole time2015-1-27•The bandwidth of FDMA channels is narrow (30 KHz) since it supports only one call/ carrier.•ISI is low since the symbol time is large compared to average delay spread No equalization is required.
FDMA• Since FDMA is a continuous transmissionscheme, fewer bits are needed for overheadpurposes (such as synchronization and framingbits) as compared to TDMAbits) as compared to TDMA.2015-1-28• The FDMA mobile unit uses duplexers.• FDMA requires tight RF filtering to minimize adjacent channel interference.
• Nonlinear Effects in FDMA: Intermodulation frequency
5. 3
TDMATDMA systems divide the radio spectrum into time slots and each user is allowed to either transmit or receive in each time slots.Each user occupies a cyclically repeating time slots. pyyDisadvantages:•precise synchronization necessary2015-1-29pg
TDMA2015-1-210Utilized only in digital systems!!!Number of time slots (TS)
depends on technology
Call 1Call 1TS1TS2TS3TS4TS5TS62015-1-211Call 2Call 3BS Antenna
TDMA TDMA shares the single carrier frequency with several TDMA shares the single carrier frequency with several users, where each user makes use of nonusers, where each user makes use of non- -overlapping timeslots.timeslots.overlapping Data Transmission for user of TDMA system is discrete Data Transmission for user of TDMA system is discrete burstsbursts• • The result is low battery consumption power saveThe result is low battery consumption power save• • The result is low battery consumption, power save.The result is low battery consumption, power save.2015-1-212• • Handoff process is simpler, since it is able to listen for Handoff process is simpler, since it is able to listen for other base stations during idle time slots.other base stations during idle time slots. Since different slots are used for T and R, duplexers are Since different slots are used for T and R, duplexers are not required.not required. Equalization is required, since transmission rates are Equalization is required, since transmission rates are generally very high as compared to FDMA channels.generally very high as compared to FDMA channels.
TDMA&FDMACombination of both methodsA channel gets a certain frequency band for a certain amount of timeExample: GSMExample: GSM 2015-1-213
If GSM uses a frame structure where each frame consists of eight timeslots, and each time slot contains 1 56.25 bits, and data is transmitted at270.833 kbps in the channel, find (a) the time duration of a bit, (b) thetime duration of a slot, (c) the time duration of a frame, and (d) how longmust a user occupying a single time slot wait between two successivetransmissions.Example 2015-1-214Solution(a) The time duration of a bit,(b) The time duration of a slot, Tslot= 1 56.25 x Tb= 0.577 ms.(c) The time duration of a frame, Tf= 8 x Tslot= 4.61 5 ms.(d) A user has to wait 4.61 5 ms, the arrival time of a new frame, for its next transmission.
Spread Spectrum modulation spreads signal bandwidth to a bandwidth that is
several orders of magnitude wider
than the signal bandwidthbandwidth5.4
SSMA2015-1-215Two spectrum spread methods•Frequency Hopping Spread Spectrum•Direct Sequence Spread Spectrum
PowerSpectralPower SpectralDensity (PSD)Narrowband WaveformSpread SpectrumShannon’s capacity equation2CBlog (1/)S N2015-1-216Noise LevelFrequency Spread Waveform
AdvantagesDiscrete changes of carrier frequencysequence of frequency changes determined via pseudo random number sequenceFHMA2015-1-217frequency selective fading and interference limited to short periodsimple implementationuses only small portion of spectrum at any timeDisadvantagesnot as robust as DSSS
Each channel has a unique codeAll channels use the same spectrum at the same time–bandwidth efficient–no coordination and synchronization necessaryDSSS (CDMA)2015-1-218Implemented using spread spectrum technology
Direct Sequence (DS)Modulation(primary modulation)user dataPowerDensityTIMEdata rateHow to spread in a CDMA system?2015-1-219Spreading(secondary modulation)TxBase-bandFrequencyRadioFrequencyPowerDensity1 01 1 01 00spreading sequence(spreading code)
you know the correct spreading sequence (code) ,RadioFrequencyPowerDensityreceived signalspreading sequence(spreading code)1 01 1 01 001 01 1 01 001 01 1 01 00TIME01 001 01 11 01 1 01 001 01 1 01 00Demodulating2015-1-220you can find the spreading timing which gives the maximum detected power, and Accumulate for one bit durationDemodulated dataBase-bandFrequencygathering energy !0011 1 1 1 1 1 1 10000000000000000
• Unlike TDMA or FDMA, CDMA has a soft capacity limit. •Self-jamming is a problem in CDMA system.•The near-far problem occurs at a CDMA receiver if andidhhi h d tundesired user has a high detected power as compared to thedesired user.t dd t th2015-1-221•CDMA power control•Since CDMA uses co-channel cells, it can use macroscopicspatial diversity to provide soft handoff.•A RAKE receiver can be used to improve reception by collecting time delayed versions of the required signal .
Received m ultipath signalReceived signal consists of a sum
of delayed (and weighted) replicas of transm itted signal.2015-1-222:Signal replicas:
sam e signal at different delays, with different am plitudes and phases011 011 0000111
5. 5 Space division multiple access (SDMA)A channel can be used again at a certain distanceOften termed as spatial resueThe distance must be large enough to preventThe distance must be large enough to prevent cochannelinterferenceTypical example:
cellular systems2015-1-223
Packet Radio •High spectral efficiency
•Collisions5.6
Packet Radio2015-1-224•Service:DATA
Vulnerable periodNormalized channel traffic2015-1-225Normalized throughputPoisson process()Pr( )!nttnen
Pure alohaTransmit whenever a message is readyRetransmit when there is a collision2015-1-226R=0.5 Tmax=0.1 839
2015-1-227
Time is divided into equal time slotsTransmit only at the beginning of a time slotAvoid partial collisionsIncrease delay, and require synchronizationSlotted aloha2015-1-228
2015-1-229
CSMA• non-persistentCSMA• 1-persistent CSMAp-persistentCSMA2015-1-230• CSMA/CDeasy in wired LANs: measure signal strengths, compare transmitted, received signalsdifficult in wireless LANs: receiver shut off while transmitting• CSMA/CA (usedin 802.11)
Channel capacity for a radio system is defined as Channel capacity for a radio system is defined as the maximum number of channels or users that can the maximum number of channels or users that can be provided in a fixed frequency band be provided in a fixed frequency band efficiency of wireless system.efficiency of wireless system.FC ll lStFC ll lStFor a Cellular SystemFor a Cellular System spectrum spectrum Capacity of Cellular Systems 2015-1-231 m = Bm = Bt t/ (B/ (BC C* N) * N) B Bt t= Total allocated spectrum for the system= Total allocated spectrum for the system B BC C= Channel bandwidth= Channel bandwidth N= Number of cells in frequency reuse patternN= Number of cells in frequency reuse pattern
Capacity of Digital Cellular CDMACapacity of FDMA and TDMA system is bandwidth limited.Capacity of CDMA system isbandwidth limited.Capacity of CDMA system is interference limited.2015-1-232The link performance of CDMA increases as the number of users decreases.
CDMA2015-1-233W/R processing gain
Antenna SectorizationA cell site has 3 antennas,each having a beamwidth of 1 20 degree.This increase the capacity.Monitoring or Voice activity:Monitoring or Voice activity:Monitoring or Voice activity:Monitoring or Voice activity:2015-1-234Each transmitter is switched off during Each transmitter is switched off during period of no voice activity. Voice activity is period of no voice activity. Voice activity is denoted by a factor
.denoted by a factor
.
Eb/N0’ within a sector2015-1-235
If W = 1.25 MHz, R= 9600 bps, and a minimum If W = 1.25 MHz, R= 9600 bps, and a minimum acceptable Eacceptable Eb b/ N/ No ois 10 dB, determine the maximum is 10 dB, determine the maximum number of users that can be supported in a single number of users that can be supported in a single cell CDMA system using cell CDMA system using (a) omni directional base station antennas and no (a) omni directional base station antennas and no voice activity detection voice activity detection (b) 3(b) 3(b) 3 sectors at base station and a = 3/8. Assume (b) 3 sectors at base station and a = 3/8. Assume the system is interference limited.
the system is interference limited.
ttt bt bt tit tidd3/8 A3/8 AExample 2015-1-236therefore N=3*35.7 =107 users/ cell.
Exercises1 . The US Digital Cellular TDMA system uses a 48.6kbps data rate to support three users per frame. Eachuser occupies two of the six time slots per frame. Whatis the raw data rate provided for each user?2015-1-2372. In an unslotted ALOHA system the packet arrivaltimes form a Poisson process having a rate of 1 03packets/sec. If the bit rate is 1 0 Mbps and there are1 000 bits/packet, find (a) the normalized throughp...
篇五：无线通信原理与应用读后感
reless Communications Principles and Practice 无线通信原理与应用 电气工程学院通信工程系
第 第2 章 现代无线通信系统 （ （Introduction to Wireless Communication Systems ）
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2 § §2.1
第二代移动通信系统（2G ）
第二代移动通信系统具有保密性强 、 频谱利用率高 、 能提供丰富的业务 、 标准化程度高等特点 ， 还能提供更大的网络容量 ， 大大改善了话音质量和保密性 ， 并为用户提供无缝的国际漫游；
世界市场的第二代移动通信标准 ， 包括 GSM （ 全球移动通信系统 ）
、D D- -AMPS （ 数字先进移动电话服务 ）
、 PDC （ 日本数字蜂窝系统 ）
和 IS- - 95
CDMA 等；
属于窄带系统；
我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的 GSM 系统以及北美的窄带 CDMA系统；
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GSM 的起源 GSM 是 Global System for Mobile Communication “ 全球移动通信系统” 的 的简称，是一种数字移动通信系统；
泛欧数字蜂窝移动通讯网简称GSM 系统，GSM 原意为“移动通信特别小组”（ （Group Special Mobile ），是1982 年欧洲邮电主管部门会议（CEPT ）为开发第二代数字移动蜂窝移动系统而成立的机构；
1987 年 GSM 成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用窄带时分多址TDMA 、规则脉冲激励长期预测RPE-LTP 话音编码和高斯滤波最小移频键控（ （GMSK ）调制方式达成一致意见；
1988 年 十八个欧洲国家达成GSM 谅解备忘录（MOU ）；
1989 年 GSM 标准生效。1991 年 GSM 系统正式在欧洲问世，网路开通运行；
1992 年 世界上第一个GSM 网在芬兰投入使用。从此，移动通信跨入了第二代。
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GSM 的特点 客户与设备分离( 人机分开) 。
在GSM 通信中，SIM 卡与移动设备之间已设置一个开放式的公共接口，这样，使用者与自己的设备之间没有互相依存的关系。在SIM 卡中存储有持卡者的客户数据、保安数据、鉴权加密算法等，只要客户手持此卡就可以借用、租用不同厂家的移动台，得到卡内存储的各种业务的服务，大大方便了客户，大大增强了GSM 通信的移动性，也大大地增强了各生产厂家的设备的共享性。
通信安全可靠。
在SIM 卡中有一个永久性的存储器，既有存储能力，又有进行计算的能力，所以它属于智能卡。当客户建立呼叫时，首先要客户输入个人身份号码(PIN) ，此码由4 ～8 位数字组成，由移动台的键盘键入。若输入三次不正确的 的PIN 码后，PIN 码被锁，通信终止，这是防范那些伪客户盗用通信的方法之一。若有权客户忘记了码或一时疏忽，输入三次错误，可利用SIM 卡中存储的0 ～9 位数字的个人解锁钥(PUK) 来解锁PIN 码，使之恢复正常。但也要特别注意，若输入十次错误的PUK ，整个SIM 卡就报废了，只有重新购置一个SIM 卡才能再进行通信。在呼叫建立过程中PIN 码正确时，网路开始对客户身份进行鉴权，利用存储在SIM 卡中的A3 、A8 算法，移动台与网路把计算结果进行比较，相同鉴权成功，这又是防范盗用通信的第二道防线。鉴权成功之后，为了对客户信息保密，安全传送至被叫，则又采用了一套加解密的方法，即采用了A5 的算法，防止了非法客户窃密。另外，在鉴权和加解密过程中的密钥(KC) 和鉴权钥(K1) 参数在空中接口上是不传输的，只有国际移动客户识别码(IMSI)传输一次，以后完全采用不断变化的临时移动客户识别码(TMSI) 来代替，因此GSM 通信比模拟移动通信安全可靠。
成本低。它比电话磁卡的成本低，并且质地结实耐用，易于推广。
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GSM 的频率设置 GSM 900MHz频段双工间隔为45MHz，有效带宽为25MHz，124个载频，每个载频8个信道。
GSM900 ：
上行（MHz）890-915； 下行（MHz）935-960（GSM最先实现的频段，也是使用最广的频段）
GSM900E ：
上行（MHz）880-915；下行（MHz）925-960（900MHz扩展频段）
中国GSM900使用频率 ①中国移动 ●上行频段：890-909 MHz ●下行频段：935-954 Mhz ②中国联通 ●上行频段：909-915 MHz ●下行频段：954-960 Mhz
GSM 1800MHz频段双工间隔为95MHz，有效带宽为75MHz，374个载频，每个载频8个信道。
GSM1800 ：
上行（MHz）1710-1785； 下行（MHz）1805-1880（适用于对信道容量需求大的市场，应用范围仅次于900M。）
中国DCS1800使用频率 ①中国移动 ●上行频段：1710-1720 MHz ●下行频段：1805-1815 Mhz ②中国联通 ●上行频段：1745-1755 Mhz ●下行频段：1840-1850 MHz
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GSM 系统组成 GSM 被分成三个子系统：
网络交换子系统（Network Switching Subsystem NSS ）：是整个GSM 系统的核心。它对GSM移 移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能； 基站子系统（Base Station Subsystem BSS ）：BSS 是GSM 系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率控制等，同时它与NSS 相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。
网络管理子系统（Network Management Subsystem NMS ），网络管理子系统（NMS ）又叫操作与维护中心（OMC--Operation & Maintenance Center ）：NMS 负责NSS 和BSS 系统的维护管理工作。
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GSM 提供的业务 电信业务：
这是GSM的主要业务，包括电话、紧急呼叫、三类传真以及短消息业务。
承载业务：它在某个接入点上提供用户所需的传送相应信号的能力。不需调制解调器就可提供数据业务，但不能与基本电话业务同时使用。
双向异步数据电路（300～9600bps）、双向同步数据电路（1200～
9600bps）、异步分组数据接入电路（300～9600bps）、双向同步分组数据（2400～9600bps）、交替语音和数据数据后接语音业务、GPRS业务
补充业务：用于补充或修改基本业务，以提供用户完整的业务
如呼叫偏转（有被叫，实时前转）、呼叫前转（无条件、遇忙、无应答、不可及）、主叫号码识别、呼叫等待（被叫忙时，接收新业务）、呼叫保持（保持当前呼叫，发起新呼叫）、呼入呼出限制，其它,但是补充业务不能独立存在。
增强型补充业务：
语音群呼叫（VGCS）、话音广播业务（VBS）、多用户特征（MSP）、移动定位业务
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GSM 的发展和演进 CDMAGSMTDMA
PHS
(IP-Based)64 KbpsGPRS115
KbpsCDMA 1xRTT144 KbpsEDGE384
Kbps
cdma20001X-EV-DVOver 2.4 MbpsW-CDMA (UMTS)Up to 2
Mbps2G2.5G2.75G3G1992 - 2000+2001+2003+1G1984 - 1996+2003 - 2004+TACSNMTAMPSGSM/GPRS(Overlay) 115 Kbps 9.6 Kbps9.6 Kbps14.4 Kbps/ 64 Kbps9.6 KbpsPDCAnalog VoiceDigital VoicePacket DataIntermediateMultimediaMultimedia
PHS
TD-SCDMA
2 Mbps?9.6 KbpsiDEN(Overlay)iDENSource: U.S. Bancorp Piper Jaffray
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GSM 的发展和演进
GPRS
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。在GSM演进到HSDPA的道路上，GPRS的提出迈出了重要的第一步，GPRS允许在电路交换的基础上增加数据包交换。在构建GPRS网络的时候，GSM系统中的绝大部分的部件都不需要作硬件改动，只需要在软件方面进行升级，从GSM系统升级到GPRS+GSM系统；
EDGE
在GSM的演进道路上，EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)的提出又将无线端的数据传送速率提高到473kb/s，EDGE是GSM迈向WCDMA的最后一步，它是基于GSM/GPRS网络的，采用了更新的调制解调技术(8PSK)和信道编码技术。
从GPRS升级到EDGE，因为对于上下行信道要提供GMSK和8PSK的调制解调功能，在终端部分和BTS部分要进行硬件升级，在BSC部分进行软件升级；在核心网部分无需太大改动。
EDGE的编码策略跟GPRS相比，来得更加复杂，但是，采用EDGE的MCS1到MCS9的编码方案，提供的数据传送速率就大大增加了。EDGE相对于GPRS而言，能提供更大的数据传送速率，也能够提供更多更丰富的多媒体业务，并且在原有的GSM/GPRS网络上很容易就能升级。在链路控制层面上，EDGE相对与GPRS，也提供了更为强大的功能。
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通信工程系
GSM 的发展和演进 WCDMA
WCDMA标准是由3GPP制订，其最大的特点在于网络结构上继承了GSM/GPRS的核心网络结构，与GSM不同的是在无线接入网部分引入了另外全新的无线接口——WCDMA，并采用了分组化传输，更加有利于实现高速移动数据业务的传输。
对于现在运营GSM网络的运营商来讲，由于GSM和WCDMA可以共用同一个核心网，所以从GSM平滑过渡到WCDMA是最佳方式。随着人们对数据速率的要求越来越高，WCDMA和其他第三代移动通信制式的提出，具有革命性的意义。WCDMA的空中接口和原有的GSM/GPRS完全不同，高效的空中接口技术能使得WCDMA的下行速率达到2Mb/s，也能满足人们丰富的多媒体业务。
WCDMA利用先进的码分复用和扩频技术，使得其比先前的2G系统具有更高的频谱利用率。WCDMA还使用快速功控、软切换等先进技术，能较大限度的降低干扰，提高服务质量。根据不同的业务需求，WCDMA还能提供不同类型、不同速率、不同QoS要求的无线接入承载，从而支持更加丰富多彩的服务。
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GSM 的发展和演进
HSDPA
WCDMA向下演进的第一步就是提高下行速率，也就是演进到HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)，跟WCDMA相比，HSDPA大大提高了系统的容量，下行速率最大能达到14Mb/s，也能为用户提供更多更丰富的业务。
HSDPA相对与WCDMA，具有下面一些特性：
(1)自适应调制和编码。HSDPA中链路将根据无线链路的情况来自动调整调制方式和编码方法，在WCDMA R99中，对于下行信道的调制方式为QPSK，但是对于HSDPA，除了采用QPSK，还采用16QAM调制方式。不论终端在基站的附近还是在小区的边缘，HSDPA中链路的自适应调制总能保证用户获得最大的数据传输速率。
(2)快速调度。HSDPA中包调度是直接由基站控制的，而不像WCDMA中是由RNC控制的。这种调度方法更加靠近空中接口部分，从而效率更高。快速调度方法所需要的信息包括信道质量、容量、QoS等级等。
(3)混合自动重发请求。混合自动重发请求实际上是一个结合自动重发请求(ARQ)和前向错误更正(FEC)的技术，能利用原来传输失败的数据进行后续的解码。
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GSM 的发展和演进
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篇六：无线通信原理与应用读后感
.5 Equalization, Diversity,and Channel Coding2Outline Introduction Equalization Diversity Channel Coding
3Introduction Equalization compensates for intersymbol interference(ISI) created by multipath Diversity compensates for fading channel impairments, and is usually implemented by using two or morereceiving antennas. Channel coding is used by the receiver to detect or correct some (or all) of the errors introduce by the channel in a particular sequence of message bits.
4Outline Introduction Equalization Diversity Channel Coding
5Equalization Fundamentals of Equalization A Generic Adaptive Equalizer (LMS Algorithm) Linear Equalizers Nonlinear Equalizers Algorithm for Adaptive Equalization
6Fundamentals of Equalization Equalization Reason ISI as the major obstacle to high speed datatransmission over wireless channels, Equalization isa technique used to combat ISI
7Cont. Adaptive Equalizers Equalizers must track the time characteristics of themobile channel, thus are called adaptive equalizers. The general operating modes of an adaptive equalizerinclude training and tracking. TDMA wireless systems well suited for equalizers. An equalizer is usually implemented at baseband.
8Cont.
9 The goal of equalization is to satisfy equationTime domain:Frequency domain: Equalizer is actually an inverse filter of the channel.)1()(()(Heqtth)tfeqF()ffCont.
10A Generic Adaptive Equalizer
11 The adaptive algorithm is controlled by the error signal The adaptive algorithm uses
to minimize a costfunction and updates the equalizer weights in a mannerthat iteratively reduces the cost function. Based on classical equalization theory, the most commoncost function is the mean square error (MSE) between thedesired signal and the output of the equalizer,
A known training sequence must be periodically transmittedkkkkkdxddeˆˆke )()(kekeECont.
12Blind Adaptive Equalizer Blind Adaptive Algorithm Exploit characteristics of the transmitted signal and do not require training sequence. Blind algorithm are becoming important for wirelessapplications. Blind algorithm: such as CMA, SCORE
13Equalizer Classification
14 Equalization Technique Algorithm Equalizer subdivided into two categories-linear andnonlinear.
used in the feedback path to adapt the equalizer.outputs of the equalizer. Linear: if the reconstructed transmitted signal d(t) is not Nonlinear: if d(t) is fed back to change the subsequentCont.
15 Equalizer structure- transversal equalizer and latticeequalizer.equalizer (LTE).impulse response (FIR) filter, or simply transversal filter. The most common equalizer structure is a linear transversal The simplest LTE uses only feed forward taps, called a finite If the equalizer has both feed forward and feedback taps, called an infinite impulse response (IIR) filter, rarely used.
Cont.
16Cont.
17Cont.
18 Equalizer Adaptive algorithm – three classicalequalizer algorithm: Zero forcing (ZF) algorithm Least mean squares (LMS) algorithm Recursive least squares (RLS) algorithm
Cont.
19Linear Equalizers Linear Equalizers can be implemented as an FIR filter (transversal filter), can also be implemented as a lattice filter
stability and faster convergence. Also, allow the dynamicassignment of the most effective length of the lattice equalizer two main advantage of the lattice equalizer: its numerical disadvantage: the structure of a lattice equalizer is morecomplicated than a linear transversal equalizer.
20Cont.
21Cont.
22Nonlinear Equalizers Nonlinear Equalizers Introduction The channel distortion is too severe for a linearequalizer to handle, nonlinear equalizer is used. Nonlinear method have been developed and are usedin 2G and 3G systems
Maximum likelihood symbol detection Decision feedback equalization (DFE) Maximum likelihood sequence estimation (MLSE)
23 DFE basic equalization idea: once an information symbolhas been decided upon, the ISI that it induces on futuresymbols can be estimated and subtracted out before detection of subsequence symbols. can be realized in either transversal form or lattice more appropriate for severely distorted wireless channel another form of DFE is called predictive DFEDecision Feedback Equalization (DFE)
24Cont.
25 MLSE basic equalization idea: tests all possible data sequences (rather than decoding each received symbolby itself), and chooses the data sequence with the maximum probability as the output. MLSE usually has a large computational requirement, especially when the delay spread of the channel is largeMaximum Likelihood Sequence Estimation (MLSE)
26 Using the MLSE as an equalizer was first proposed byForney in which he set up a basic MLSE estimator structure and implemented it with the Viterbi algorithm MLSE is optimal in the sense that it minimizes theprobability of a sequence error. MLSE requires knowledge of the channel characteristicsand statistical distribution of the noise in order to make decisionCont.
27Cont.
28Algorithm for Adaptive Equalization Equalization Algorithm Introduction Since adaptive equalizer compensates for an unknownand time-varying channel, it requirements a specific algorithm to update the equalizer coefficients and trackthe channel variations.
29 Factors Influencing Equalization Algorithm Rate of convergence Misadjustment Computational complexity Numerical propertiesCont.
30 ZF Algorithm Criterion: the equalizer coefficients
are chosen to force the samples of the combined channel and equalizer impulse response to zero at all but one of theNT spaced sample points in the tapped delay line filter. ZF equalizer neglect the effect of noise altogether, andnot often used for wireless link. However, it performs well for static channels with high SNR, such as local wired telephone lines. Zero Forcing AlgorithmncTffHfHeqch2/ 1, 1)()(
31 LMS Algorithm Criterion: minimization of the mean square error(MSE) between the desired equalizer output and theactual equalizer output. the minimization of the MSE is carried out recursively,called LMS algotithmLeast Mean Square Algorithm
32 LMS Algorithm Operations
Initialize:
; Update:() 1where
is the step size which controls the convergence rate and stability of the algorithm 0) 0 ())w(0((eNˆn))1))((n(nˆnnkyn)wxwnnndeTN(kdkkk)()(nynnnwNNkCont.
33Recursive Least Square Algorithm RLS Algorithm Criterion: minimization of the cumulative squarederror where
is the weighting factor close to 1, but smaller than 1.), (), ()(1nienienJniin
34 Kalman RLS Algorithm Operations
Initialize:
;
;where
is an N×N identity matrix, and
is a large positive constant Update:) 1(ˆ) 1n0) 0 () 0 () 0 (xkwNNIR)0(1NNI)(()))((ˆny)ynwx1TnndTn(nkedR(n ) 1()n()(() 1((1)(111) 1nR)n(ynnkknR(nRT1nn0n)() 1()()y()(1nRynnnk))enwnwCont.
35Cont.
36Fractionally Spaced Equalizers FSE Samples the incoming signal at least as fast as theNyquist rate. Compensates for the channel distortionbefore aliasing effects occur due to the symbol ratesampling. Compensates for any timing delay for any arbitrary timing phase. FSE incorporates the functions of a matched filer and equalizer into a simple filter structure.
37Outline Introduction Equalization Diversity Channel Coding
38Diversity Fundamentals of Diversity Spatial Diversity Polarization Diversity Frequency Diversity Time Diversity Diversity Performance Interleaving
39Fundamentals of Diversity Diversity Basic Idea Send same bits over independent fading paths
frequency, or polarization diversity Combine paths to mitigate fading effects Independent fading paths obtained by time, space, TbtMultiple paths unlikely to fade simultaneously
40 Diversity Technique Classification Macroscopic Diversity
multiple base stations diversity combat large-scale fading Microscopic Diversity
combat small-scale fading caused by multipath
Cont.
41 Microscopic Diversity Classification Spatial Diversity Polarization Diversity Frequency Diversity Time DiversityCont.
42 Combining Techniques Selection Combining Feedback Combining Maximal Ratio Combining Equal Gain CombiningCont.
43 Spatial Diversity Also known as antennal diversity, implemented byusing two or more receiving antenna separated by d. MS:
to obtain uncorrelated envelops BS: d is the order of several tens of wavelengths toachieve decorrelation Used at either MS or BS, or bothSpatial Diversity5 . 0d
44Cont.
45 Polarization Diversity Provide two diversity branches, while allow theantenna elements to be co-located. Horizontal and vertical polarization paths between BSand MS to be uncorrelatedPolarization Diversity
46 Frequency Diversity Implemented by transmitting information on more than one carrier frequency. Carrier frequencies separated by more than the coherence bandwidth of the channel to obtain uncorrelationFrequency Diversity
47 Time Diversity Repeatedly transmits information at time spacing thatexceed the coherence time of the channel. Multiple repetitions of the signal with independentfading The use of RAKE receiver for spread spectrum CDMA The use of interleavingTime Diversity
48 RAKE Receiver Idea Rake receiver first proposed by Price and
Green If multipath
components are delayed in time by morethan a chip duration, they appear like uncorrelated noiseRAKE Receiver
49Cont.
50742Cont.
篇七：无线通信原理与应用读后感
线通信原理、新技术和应用无线通信原理、新技术和应用倪江群倪江群issjqni@mail.sysu.edu.cn中山大学信息科学与技术学院中山大学信息科学与技术学院2010年4月2010年4月第一章第一章引言引言2历史（1）通信发展历史的回顾历史（1）通信发展历史的回顾?通信（Communication)作为电信（Telecommunication)
是从19世纪30年度开始的。物理发现1831年法拉第电磁感应通信技术发展1837年莫尔斯发明电报1873年马克斯韦尔的电1876年贝尔发明电话磁场理论1895年马可尼发明无线电?开辟了电信（Telecommunication)的新纪元历史（2）电话的发明者－贝尔历史（2）电话的发明者－贝尔? 贝尔（18xx－1922）英国人1868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。? 妻子是一位聋人。
3历史（3）无线电的发明者－马可尼历史（3）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1897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? 曾参加法西斯党历史（4）通信发展历史的回顾历史（4）通信发展历史的回顾?物理发现通信技术发展1906年发明电子管模拟通信得到发展?开辟了模拟通信的新纪元?－1928年奈奎斯特准则和取样定理－1948年山农定理?在理论上为数字通信准备了条件
4历史（5）通信发展历史的回顾历史（5）通信发展历史的回顾?物理发现通信技术发展20世纪50年代数字通信得到发展发明半导体20世纪60年代发明集成电路?开辟了数字通信的新纪元有关香农和信息论• 历史回顾历史回顾C. Shannon (1916-2001) - 比特之父1948年创立信息论1948年创立信息论比特之父
5“在我们时代，当人类的知识变得越来越专门化在我们时代，当人类的知识变得越来越专门化时，Claude E. Shannon是卓越的例外。他把深时，Claude E. Shannon是卓越的例外。他把深邃的抽象数学思维与对实际技术关键问题的广邃的抽象数学思维与对实际技术关键问题的广泛、具体的理解相结合。他可以同时被认为是泛、具体的理解相结合。他可以同时被认为是近几十年来伟大的数学家和伟大的工程师。近几十年来伟大的数学家和伟大的工程师。”柯尔莫果洛夫对Shannon的评价柯尔莫果洛夫对Shannon的评价I have often remarked that the transistor andinformation theory, two Bell Laboratoriesbreakthroughs within months of each other, have launched and powered the vehicle of modern digital communications. Solid state electronics provided the engine while information theory gave us the steering wheel with which to guide it.• A. Viterbi 对信息论的评价：对信息论的评价：
6历史（6）通信发展历史的回顾历史（6）通信发展历史的回顾?物理发现通信技术发展20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1963年第一次实现同步卫星通信?开辟了空间通信的新纪元历史（7）通信发展历史的回顾历史（7）通信发展历史的回顾?物理发现通信技术发展20世纪60年代发明激光企图用于通信，未成功20世纪70年代光纤通信得到发展发明光导纤维?开辟了光纤通信的新纪元
7历史（8）通信发展历史的启示历史（8）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。?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。环境（1）：无线通信的频谱环境环境（1）：无线通信的频谱环境?长波30－300 KHz10-1km?中波0.3-1.5 MHz1000-200m?短波1.5-30 MHz100-10m?超短波: 米波30-300 MHz10-1m?微波：
分米波0.3－3 GHz 100-10cm厘米波3-30 GHz
10-1cm毫米波30-300 GHz
10-1mm亚毫米波300-3000 GHz3×103-3×105 GHz 3×105-3×106 GHz 1-0.1mm100-1μm0.8-0.4μm?光波：
红外光可见光
8环境（2）：无线通信的传播环境环境（2）：无线通信的传播环境? 无线传播环境的复杂性：天波（电离层、对流层）、地波（直射、反射、绕射）? 无线传播的分类－带宽受限信道和功率受限信道－色散信道和非色散信道－恒参信道和变参信道－点对点信道和多址信道环境（3）：无线通信的传播环境环境（3）：无线通信的传播环境带宽受限信道和功率受限信道加性高斯白噪声信道上的山农定理C＝W log2(1+S/N)令：S/N=Eb/N0×C/W山农定理就可以写成：Eb/N0=(2C/W- 1)/(C/W)?带宽受限信道Eb/N0↑ → C/W ↑ → W ↓无限功率可以换取带宽功率受限信道W ↑ → C/W ↓ → Eb/N0↓有限当W
→ ∞，Eb/N0→ -1.6dB，即为山农极限，带宽不能无限制地换取功率b/s?山农信道容量曲线Eb/N0dBC/Wb/s⋅Hz-1.6dB
9环境（4）：无线通信的传播环境环境（4）：无线通信的传播环境色散与非色散信道、恒参与变参信道?信道响应为C(τ;t)，其中τ代表响应时间，t 代表信号时刻。输入信号为时域冲击函数，检验是色散信道还是非色散信道。其中Tm为多径扩散，其倒数Δfc为相干带宽。输入信号为频域冲击函数，检验是恒参信道还是变参信道。其中Bd为多普勒展宽，其倒数Δtc为相干时间。信号带宽B > Δfc，色散信道信号带宽B < Δfc，非色散信道码元周期T > Δtc，变参信道码元周期T < Δtc，恒参信道????C(τ;t)u(t)v(t)ttδ(t)v(t)TmS(f)ffδ(f)Bd环境（5）：无线通信的传播环境环境（5）：无线通信的传播环境点对点信道和多址信道?点对点信道：和有线信道类似，体现不出无线的特点。?多址信道：无线传输的突出优点之一是能实现多址接入。设：有N个用户地址，第k个地址发送的信号为：N Sk(t) = ∑ akjSkj(t)， akj=1,0j = 1j
∗ k第k个地址接收的信号为：N
NR(t) = ∑ ∑ LikaijSij(t) + nk(t)I=1
j=1无线用户1无线用户2无线用户k空间环境无线用户1点对点信道多址信道空间环境Sk(t)Rk(t)
10应用（1）：应用概况应用（1）：应用概况? 短波/超短波通信天波（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? 卫星通信高轨道（同步静止）、中轨道、低轨道电视、电话、数据? 移动通信蜂窝电话、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? 用途：－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? 特点：绕射能力、灵活机动、隐蔽性好；容量较小、质量较差? 用途：－陆军电台－对空电台－特种通信(武警、公安)－无绳电话应用（2）：应用说明应用（2）：应用说明短波、超短波通信
11应用（3）：应用说明应用（3）：应用说明微波通信微波接力? 特点：容量大、质量好、视距传播条件? 用途：－中小容量微波－SDH大容量微波－扩频微波－高频段微波点对多点微波? 用途：－无线集中器－无线用户环散射微波通信? 衰落时变信道，距离远，频带较窄，质量较差? 用途 －军用－民用应用（4）：应用说明应用（4）：应用说明卫星通信高轨道卫星通信? 特点：同步轨道、静止卫星、容量大、质量好、功率受限信道? 用途：－国际长途－海事卫星－电视广播－军事通信中低轨道卫星通信? 特点：距离近、地面设备简单灵活，非静止轨道，要求跟踪? 用途：－非实时信息传送－遥感－侦测－卫星移动通信
12应用（5）：应用说明应用（5）：应用说明移动通信蜂窝系统? 无线通信最成功的应用? 第一代：模拟第二代：数字第三代：多媒体寻呼系统? 无线通信最大众化的应用其它无线移动系统? 集群系统? 无绳电话系统? 无线数据系统? 无线ATM系统? 无线IP系统发展（1）：发展趋势发展（1）：发展趋势20世纪21世纪? 业务方式以音频为主的单媒体以视频为主的多媒体? 干线传输微波光纤? 用户传输有线无线? 复接方式PDHSDH? 交换模式STMATM? 网络方式三网鼎立三网合一
13发展（2）：发展趋势发展（2）：发展趋势面向21世纪通信的三大革命?以干线（包括部分支线）传输光纤化为标志的光纤革命?以SDH、ATM和IP为标志的数字革命?以个人通信和无线接入为标志的无线革命发展（3）：发展趋势发展（3）：发展趋势面向21世纪通信的两大通信平台光纤通信平台：无线通信平台：超大容量、超长距离宽带、移动关键技术：波分复用、关键技术：CDMA、智光纤放大器能天线、软件无线电IP over ?
14发展（4）：发展趋势发展（4）：发展趋势无线通信面临的挑战及发展机遇?光纤通信对无线通信的巨大冲击－－巨大带宽－－超低损耗－－较低成本未来信息高速公路的主干道，还有 Fiber to home 的趋势?无线通信的发展机遇－－灵活性－－抗灾性－－移动性发展（5）：发展趋势发展（5）：发展趋势什么叫无线革命?20世纪通信网的基本框架中继线 无线为主（微波、卫星）包括部分有线（电缆）用户线 有线为主（市话电缆）包括部分无线（无线电话）天上地下?21世纪通信网的基本框架中继线 有线为主（光缆）包括部分无线（微波、卫星）用户线 无线为主包括部分有线地下天上
15第二章第二章系统组成及技术规范系统组成及技术规范系统组成（1）：组成框图系统组成（1）：组成框图发基带单元发中频单元发射频单元发天线单元收基带单元收中频单元收射频单元收天线单元无线传播信道
16系统组成（2）：基带单元框图系统组成（2）：基带单元框图发端接口处理发端信道处理发端调制映射发端基带滤波收端接口处理收端信道处理收端解调映射收端基带滤波比特流及时钟输入比特流及时钟输出复接、分接扰码、去扰纠错、交织均衡、去干扰扩频映射二进/多进映射基带成形匹配滤波基带复矢量信号输出基带复矢量信号输入系统组成（3）：中频单元框图系统组成（3）：中频单元框图复数调制器中频放大滤波复数解调器中频信道处理AGC中频放大收端中频滤波发送中频信号输出接收中频信号输入基带复矢量信号输入基带复矢量信号输出发端中频本振载波时钟同步
17系统组成（4）：射频单元框图系统组成（4）：射频单元框图上变频器射频功率放大下变频器射频信道处理射频前置放大收端射频滤波发送射频信号输出接收射频信号输入接收中频信号输出发端射频本振收端射频本振发送中频信号输入发端射频滤波频率控制系统组成（5）：天线单元框图系统组成（5）：天线单元框图发送射频信号输入接收射频信号输出天线收发双工FDD/TDD发射信号接收信号
18? 多址方式? 双工方式? 调制解调方式? 信道编码方式? 信源编码方式? 发送频谱? 发送功率? 信道速率? 误码门限?工作频段及频谱安排?传输距离及传输方式?传输容量?传输质量?业务方式?供电方式及耗电量?环境条件?可靠性性能指标（1）：概述性能指标（1）：概述性能指标（2）：工作频段及频谱安排性能指标（2）：工作频段及频谱安排? 工作频段：根据频谱规划，划分给该项业务的工作频率范围。? 波道配置：根据频谱规划，在工作频段内划分出若干个波道，供用户选用。? 收发配置：根据频谱规划，在工作频段内划分出发送和接收子频段。频段宽度波道间隔收发频差ffff1f1"f1f2
19性能指标（3）：传输距离和传输方式性能指标（3）：传输距离和传输方式传输距离? 地面视距传播：取决于天线高度、工作频段和地形，一般50公里以内。? 地面绕射传播：一般20公里以内。? 对流层传播：一般几百公里。? 电离层传播：可达几千公里。? 卫星传播：洲际传播传输方式? 单工点对点方式。? 双工点对点方式。? 中继（或称接力）方式－有源中继－无源中继? 地面点对多点方式? 卫星点对多点方式? 平流层气球方式传输容量? 传输容量指对用户有效的传输信息容量? 传输容量表示方法－用总的电话路数来表示，如：ΔM16路，PCM30路等－用PDH的群路数来表示，如：1×E1，4×E1等－用有效传输的比特率来表示，如：2Mb/s，8Mb/s? 传输容量有时还要考虑一些附加的信息性能指标（4）：传输容量和信道速率性能指标（4）：传输容量和信道速率信道速率? 信道速率指在无线信道中传送的总速率，一般用比特率表示? 信道比特包括：用户信息比特和辅助信息比特? 辅助信息比特如：－信道编码比特－勤务和监控比特－帧同步比特
20性能指标（5）：传输质量和误码门限性能指标（5）：传输质量和误码门限传输质量? 数字信号传输质量之一：误码，包括：－长时间统计的零星误码－短时间统计的误码超过某个值（如：10-3，10-6)的时间百分数? 数字信号传输质量之二：同步，包括：－时钟抖动－时钟丢失误码门限? 无线传输系统的重要性能指标? 为达到一定误码率所需要的最小接收电平，称为该系统的误码门限? 误码门限计算公式：Pr0 = NF × kT0× fb× Eb/N0 其中：NF 为噪声系数， k为玻尔兹曼常数，T0为绝对温度，fb为信道速率，Eb/N0 为保证一定误码率所需要的归一化信噪比性能指标（6）：双工方式性能指标（6）：双工方式? 频分双工（FDD）? 时分双工（TDD）发滤波收滤波发送信号接收信号去天线发开关收开关发送信号接收信号去天线环行器TDD控制
21性能指标（7）：调制解调方式性能指标（7）：调制解调方式调制方式? 模拟调制及数字调制? 常用数字调制方式：FSK、MSK、GMSK、TFMBPSK、QPSK、8PSK16QAM、64QAM、256QAM? 全数字实现方法任何调制都可以正交展开，即用复包络表示解调方式? 模拟解调和数字解调? 数字解调－相干解调－非相干解调? 同步问题的重要性－载波同步－时钟同步? 全数字解调算法性能指标（8）：信道编码方式性能指标（8）：信道编码方式? 信道编码的目的：－消除由于信道不理想所带来的误码－在理想信道上取得一定的功率增益? 考虑原则：－系统对信道编码的要求－系统能提供多少冗余度? 常用的信道编码：－分组码－卷积码－Turbo码? 纠错编码和交织结合? 纠错编码和调制结合? 代数译码和概率...
篇八：无线通信原理与应用读后感
网络通信原理与应用 ● 参考文献 1 [3GPPweb] Third generation partnership project website: http://www.3gpp.org [3GPP2web] Third generation partnership project-2 website: http://www.3gpp2.org [AES00] NIST website on AES: http://csrc.nist.gov/encryption/aes/aes_home.htm [AGR96] P. Agrawal et al., "SWAN: A Mobile Multimedia Wireless Network," IEEE Pers. Commun., Apr. 1996, pp. 18-33. [AGR98] P. Agrawal, "Energy Efficient Protocols for Wireless Systems," Proceedings of PIMRC"98, pp. 564-569, September 1998. [AKY98] I.F. Akyildiz et al., "Mobility management in current and future communications networks," IEEE Network Magazine, pp. 39-50, July/August 1998. [AYA96] E. Ayanoglu et al., "Mobile information infrastructure," Bell Labs Tech. J., pp. 143-63, Autumn 1996. [BEL69] P.A. Bello, "A troposcatter channel model," IEEE Trans. Comm. Tech., Vol. 17, pp. 130-137,1969. [BEL84] P.A. Bello and K. Pahlavan, "Adaptive equalization for SQPSK and SQPR over frequency selective microwave LOS channels," IEEE Trans. Comm., Vol. 32, pp. 609-615,1984. [BEL88] P.A. Bello, "Performance of some RAKE modems over the non-disturbed wide- band HF channel," IEEE MILCOM, pp. 89-95, 1988. [BER00] H.L. Bertoni, Radio Propagation for Modern Wireless Systems, Prentice Hall, New Jersey, 2000. [BER87] D. Bertsekas and R. Gallagher, Data Networks, Prentice Hall, 1987. [BER93] W. Honeharenko, H.L Bertoni, and J. Dailing, "Mechanisms governing radio propagation between different floors in buildings," IEEE Trans. Ant. Prop., Vol. 41, No. 6, pp. 787-790, June 1993. [BER94] H.L. Bertoni, W. Honcharenko, L.R. Maciel, H.H. Xia, "UHF propagation prediction for wireless personal communications," Proceedings of the IEEE, Vol. 82, No. 9, pp. 1333-1359, September 1994. [BER99] D. Har, H.H. Xia, and H.L. Bertoni, "Path-loss prediction model for micro- cells," IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 48, No. 5, pp. 1453-1462, September 1999. [BINg0] J.A.C. Bingham, "Multicarrier modulation for data transmission: An idea whose time has come," IEEE Communications Magazine, Vol. 28, No. 5, pp. 5-14, May 1990. [BLU00] Bluetooth Special Interest Group, "Specifications of the Bluetooth System, vol. 1 v. 1.1, "Core" and vol. 2 v. 1.0 B "Profiles"," 2000.无线网络通信原理与应用 ● 参考文献 2 [BLUweb] Bluetooth website: http://www.bluetooth.com [BRA01] J. Brayand C.F. Sturman, Bluetooth: Connect without cables, Prentice Hall, New Jersey, 2001. [BRA97] B. Walke and G. Brasche, "Concepts, services, and protocols of the new GSM phase 2+ general packet radio service," IEEE Communications Magazine, Vol. 35, No. 8, pp. 94-104, August 1997 [BRO98] R. Broderson, "The InfoPad project: Review and lessons learned," Proc. Llth International conference on VLSI Design, pp. 2-3,1998. [BUD97] K.C. Budka, H.J. Jiang, and S.E. Sommars, "Cellular Packet Data Networks," Bell Lab Technical Journal, Summer 1997. [BUR00] E. Buracchini, "The software radio concept," IEEE Communications Magazine, pp. 138-143, September 2000. [CAC95] R. Cacares and L. Iftode, "Improving the performance of reliable transport protocols in mobile computing environments," IEEE JSAC, pp. 850-857, June 1995. [CAF98] J. Caffery, Jr. and G.L. Stuber, "Subscriber location in CDMA cellular networks,"IEEE Trans. Veh. Technol., Vol. 47, No. 2, pp. 406-416, May 1998. [CAI97] J. Cai and D.J. Goodman, "General packet radio service in GSM," IEEE Communications Magazine, Vol. 35, No. 10, pp. 122-131, October 1997. [CAR98] C. Carroll, Y. Frankel, and Y. Tsiounis, "Efficient key distribution for slow computing devices," IEEE Symposium on Security and Privacy, pp. 66-76, May 1998. [CDPD95] CDPD Specifications, 1995. [CHA00] A. Chandra, V. Gummalla, and J. O. Limb, "Wireless medium access control protocols," IEEE Communications Surveys, Vol. 3, No. 2, Second Quarter 2000. [CHA00b] M.V.S. Chandrashekhar, P. Choi, K. Mayer, R. Sieber, and K. Pahlavan, "Evaluation of interference between IEEE 802.11b and Bluetooth in a typical office environment,” Proc. PIMRC 01, San Diego, 2001. [CHA75] D. Chase and P.A. Bello, "A combined coding and modulation approach for high speed data transmission over troposcatter channel," Proc. NTC, pp. 28-32, December 1975. [CHA99] S. Chakrabarti and A. Mishra, "A network architecture for global wireless position location services," Proc. 1CC"99, pp. 1779-1783,1999. [COM98] IEEE Communications Magazine on Geolocatinn Applications [CON78] W.J. Conner, "ANTRC-170, A new digital troposcattcr communication system," Proc. IEEE ICC, pp. 40-43,1978.
无线网络通信原理与应用 ● 参考文献 3 [COU01] Leon W. Couch II, Digital and analog communication systems, Prentice Hall, New Jersey, 2001. [COX96] Donald Cox, "Pattern recognition handoff algorithms for cellular communication systems," Project Description submitted to Stanford Center for Telecommunications, September 1996. [COX99] A. Lozano and D.C. Cox, "Integrated dynamic channel assignment and power control in TDMA mobile wireless communication systems," IEEEJSAC, Vol. 17, No. 11, pp. 2031-2040, November 1999. [CRO97] B.p. Crow, I. Widjaja, L.G. Kim, aod P.T. Sakai, "IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks," IEEE Communications Magazine, Vol. 35, No. 9, pp. 116-126, September 1997. [DAH98] E. Dahlman, B. Gudmundson, M. Nilsson, and J. Skold, "UMTS/IMT-2000 based on Wideband CDMA," IEEE Communications Magazine, pp. 70-80, September 1998. [DAR97] DARPA tactical technology office: Situation awareness system open review gland #2. [DEH00] S. Dehgan, D. Lister, R. Owen, and P. Jones, "W-CDMA capacity and planning issues," Electronics and Communications Engineering Journal, June 2000. [DEL96] L. Dellaverson, "High speed wireless ATM," Congress ATM "96. [DEN96] L.R. Dennison, "BodyLAN: A wearable personal network," Second IEEE Workshop on WLANs, Worcester, MA, 1996. [DIN98] E.H. Dinan and B. Jabbari, "Spreading codes for direct sequence CDMA and wideband CDMA cellular networks," IEEE Communications Magazine, September 1998. [DJU01] GM. Djuknic and R.E. Richton, "Geolocation and assisted GPS," IEEE Computer, February 2001. [DRA98] C. Drane, M. Macnaughtan, and C. Scott, "Positioning GSM telephones," IEEE Communications Magazine, Vol. 36, No. 4, pp. 46-54, April 1998. [EMC01] EMC World Cellular Database; June 2001 forecast. Available at: http://www.emcdatabase.com/ [ENG94] P.K. Enge, "Global positioning systems: Signals, measurements and performance,” Int"l. J. Wireless Info. Networks, Vol. 1, No. 2, April 1994. [ENG95] K.Y. Eng et al., "BAHAMA: A broadband Ad-Hoc wireless ATM local area network," Proc. IEEE ICC "95,1995, pp. 1216-23. [ENN98] G. Ennis, Doc: IEEE P802.11-98/319, Impact of Bluetooth on 802.11 Direct Sequence, September 15,1998. [ERT98] R.B. Ertel, P. Cardieri, K.W. Sowerby, T.S. Rappaport and J.H. Reed, "Overview of spatial channel models for antenna array communication systems," IEEE Personal Communications, February 1998.
无线网络通信原理与应用 ● 参考文献 4 [FAL76a] D.D. Falconer, "Analysis of a gradient algorithm for simultaneous passband equalization and carrier phase recovery," Bell Systems Technical Journal, Vol. 55, pp. 409-428,1976. [FAL76b] D.D. Falconer and F. R. Magee, "Evaluation of decision feedback equalization and Viterbi algorithm detection for voiceband data transmission: Part I," IEEE Trans. Comm., Vol. 24, pp. 1130-1139,1976. [FAL76c] D.D. Falconer and F. R. Magee, "Evaluation of decision feedback equalization and Viterbi algorithm detection for voiceband data transmission: Part Il," IEEE Trans. Comm., Vol. 24, pp. 1238-1245,1976. [FAL85] D.D. Falconer et al.; "Comparison of DFE and MLSE receiver performance on HF channels," IEEE Trans. Comm., Vol. 33, pp. 484-486,1985. [FAL96] A. Falsafi, K. Pahlavan, and G. Yang, "Transmission techniques for radio LANs A comparative performance evaluation using ray traeing," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 14, No. 3, pp. 477491, April 1996. [FAS99] A. Fasbender et al., "Any network, any terminal, anywhere," IEEE Personal Communications, pp. 22-30, April 1999. [FEH91] K. Feher, "Modems for emerging digital cellular mobile radio systems," IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 40, pp. 355-365,1991. [FEI00] J. Feigin, K. Pahlavau, and M. Yllanttila, "Hardware-fitted modeling and simulation of VoIP over a wireless LAN," 52nd IEEE VTS Fall VTC, Vehicular Technology Conference, Vol. 3, pp. 1431-1438, 2000. [FEI99] J. Feigin and K. Pahlavan, "Measurement of characteristics of voice over IP in a wireless LAN environment," IEEE International Workshop on Mobile Multimedia Communications (MoMuC "99), pp. 236-240,1999. [FERS0] P. Ferert, "Application of spread spectrum radio to wireless terminal applications,” Proc. NTC"80, pp. 244-248, Houston, TX, December 1980. [FIG69] W. Figel, N. Shepherd and W. Trammell, "Vehicle location by a signal attenuation method," IEEE Trans. Vehicular Technology, vol. VT-18, pp. 105 110, Nov. 1969. [FIRweb] IEEE Firewire website: http://www.1394ta.org [FOR72] G.D. Forney, Jr., "Maximum likelihood sequence estimation of digital sequences in the presence of intersymbol interference," IEEE Trans. Inf. Theory, Vol. 18, pp. 363-378,1972. [GAN91] R. Ganesh and K. Pahlavan, "Modeling of the indoor radio channel," IEE Proc. I:Comm., Speech and Vision, No. 138, pp. 153-161,1991. [GAR00] V.K. Garg, 1S-95 and CDMA2000, Prentice Hall, Upper Saddle River, 2000.
无线网络通信原理与应用 ● 参考文献 5 [GAR02] V. K. Garg, Wireless Network Evolution: 2G to 3G, Prentice Hall, New Jersey, 2002. [GAR99] V.K. Garg and J.E. Wilkes, Principles and Applications of GSM, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1999. [GET93] I.A. Getting, "The Global Positioning System," IEEE Spectrum, pp. 36-47, December 1995. [GFE80] F.R. Gfeller, "Infranet: Infrared microbroadcasting network for in house data communication," IBM research report, RZ 1068 (#38619), April 27,1981. [G0089] D.J. Goodman, R.A. Valenzuela, K.T. Gayliard, and B. Ramamurthi, "Packet reservation multiple access for local wireless communications," IEEE Transactions on Communications, Vol. 37, No. 8, pp. 885-890, August 1989. [GOO91] D.J. Goodman and S.X. Wei, "Efficiency of packet reservation multiple access," IEEE Transactions on Vehicular...