无线通信工程 Read.ppt

第二讲 系统组成及技术规范 系统组成 性能指标 技术体制 技术规范 系统组成 系统组成（1）：组成框图 发送信号： s(t) = a(t)cos??0t+?(t)? = Re ?u(t)exp(j?0t)? 其中：u(t) = a(t)exp(j?(t)) = x(t)+ jy(t) 叫作等效基带信号，亦称复包络。 正交调制及正交解调可以等效为复数乘法器。 带通滤波器可以等效为复数低通滤波器。 无线传播信道可以等效为时变的复数低通网络。 信道非线性（包括：调制、解调和放大器的非线性）也可以进行复数低通等效。 带通噪声可以等效为复数低通噪声 性能指标 性能指标（1）：概述 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 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。 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 性能指标（4）：传输容量和信道速率 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：?M16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 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 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 频分双工（FDD） 时分双工（TDD） 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、TFM BPSK、QPSK、8PSK 16QAM、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 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 代数译码和概率译码 性能指标（9）：信源编码方式 语音压缩编码 增量调制（?M） 16Kb/s，32Kb/s 脉冲编码调制（PCM） 64Kb/s 自适应差分脉码调制（ADPCM） 32Kb/s 其它中低速语音编码 16Kb/s，8Kb/s，4.8Kb/s，2.4Kb/s 图象压缩编码 JPEG，静止图象 32,64,128 Kb/s H.261，会议电视 64,128,384,1920Kb/s MPEG-1，存储媒体 2Mb/s以下 MPEG-2，数字电视 2Mb/s以上 性能指标（10）：发送频谱和发送功率 发送频谱框架 发送功率 为了保证有一个较好的电磁环境，无线通信系统的发送功率有较严格的规定。 发送功率的等级： －无绳电话：毫瓦级 －移动电话：瓦级 －微波通信：十瓦级 －卫星通信：百瓦级 性能指标（11）：供电方式及耗电量 供电方式 交流供电、直流供电 间断供电、不间断供电 各种方式： －220V电网 －发电机 －太阳能 －蓄电池