《无线传播理论》课件

无线传播理论•无线传播理论概述•无线传播的原理目录•无线传播的信道模型Contents•无线传播的信号处理•无线传播的干扰与噪声•无线传播技术的发展趋势01无线传播理论概述无线传播的定义无线传播是指利用电磁波在空间中传播信息的过程，无需通过物理连接线缆来实现信号传输无线传播主要涉及无线电波的传播，包括长波、中波、短波、微波等不同波段的电磁波无线传播的特点01020304无需线缆连接覆盖范围广泛传输速度快易受干扰无线传播无需物理连接线缆，无线电波可以穿透不同介质，无线传播采用高速数字信号传无线传播容易受到其他电磁波具有灵活性和移动性，方便设传播距离远，覆盖范围广泛输，具有较高的数据传输速率干扰的影响，信号质量不稳定备之间的通信无线传播的应用场景移动通信无线广播手机、平板电脑等移动设备通广播电台通过无线电波发送音过无线信号实现通话、上网等频信号，供收音机接收功能无线网络卫星通信WiFi、蓝牙、ZigBee等无线网卫星通过无线信号实现全球范络技术，实现设备之间的无线围内的通信和广播服务连接和数据传输02无线传播的原理电波传播的基础知识电波是一种电磁波，具有振荡电波的频率范围很广，从极低电波传播不受地面的限制，可的电场和磁场，能够传播能量频（ELF）到极高频（UHF），以在空间中自由传播，具有很不同频率的电波具有不同的传强的穿透能力和绕射能力播特性和应用电波的传播方式直射传播反射传播电波直接从发射天线传送到接收天线，不受电波在地面或建筑物表面反射后传播到接收障碍物阻挡天线折射传播多径传播电波通过不同介质时发生折射，改变了传播电波经过多个路径到达接收天线，产生多径方向效应，导致信号衰落和失真电波传播的损耗路径损耗大气损耗电波在传播过程中由于散射、吸收和电波在大气中传播时受到大气成分的反射等原因造成的能量损耗影响，如水蒸气、氧气和二氧化碳等对电波的吸收和散射障碍物损耗多径损耗电波在遇到建筑物、森林、山脉等障由于多径传播引起的信号衰落和失真，碍物时会产生阻挡和反射，造成能量导致信号能量损耗损耗03无线传播的信道模型信道模型的分类确定性模型01基于几何学的模型，考虑了无线信道的物理特性，如反射、散射和衍射统计模型02基于概率和统计的方法，考虑了信号的随机性，如瑞利、莱斯和纳尔逊模型半确定性模型03结合了确定性和统计模型的特点，通常用于复杂环境的近似建模信道模型的建立方法010203理论建模实测建模混合建模基于物理原理和数学推导，通过实际测量和数据拟合结合理论建模和实测建模适用于理想环境和简单场来建立模型，适用于复杂的方法，通常用于提高模景环境和实际应用型的准确性和适用性信道模型的参数路径损耗阴影效应描述信号在传输过程中的能量衰减，与距由于建筑物、障碍物等对信号的遮挡造成离和环境因素有关的信号强度变化多径效应小尺度衰落由于信号在传输过程中经过多个路径到达由于多径效应引起的信号快速波动，与频接收端，产生的信号时延和相移率和移动速度有关04无线传播的信号处理信号的调制与解调调制将低频信息信号嵌入到高频载波信号中，以便于信号的传输调制方式主要有调频、调相和调幅等解调将已调信号从载波中提取出来，还原为原始信息信号的过程解调方式与调制方式相对应，主要有相干解调、包络解调等信号的编码与解码编码将原始信息转换为二进制码元的过程，以提高信号的抗干扰能力和传输效率常见编码方式有曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等解码将接收到的二进制码元还原为原始信息的过程解码方式与编码方式相对应，根据编码方式的不同，采用相应的解码算法信号的增强与恢复信号增强通过信号处理技术改善信号质量，提高信号的信噪比和抗干扰能力常见信号增强技术有滤波、均衡、扩频等信号恢复在接收端对受损或失真的信号进行修复和还原，以最大程度地恢复原始信号常见信号恢复技术有插值、去噪、盲源分离等05无线传播的干扰与噪声干扰的类型与来源0102同频干扰邻频干扰来自同一频段的无线信号，由于频来自相邻频段的无线信号，由于频率相近而相互干扰谱重叠而相互干扰非同频非邻频干扰人为干扰来自不同频段但通过某些设备或环有意发出的无线信号，如雷达、无境因素产生的干扰线电广播等0304噪声的类型与特性白噪声热噪声功率谱密度均匀分布的噪声，对信号传输影由于电子热运动产生的噪声，与温度和带宽响较大有关散弹噪声闪烁噪声信号传输过程中随机起伏的噪声，与信号幅由于信号传输过程中幅度快速变化的噪声度和带宽有关干扰与噪声的抑制方法频谱管理通过合理规划频谱使用，避免同频和邻频干扰抗干扰技术采用扩频、跳频、交织等技术提高信号抗干扰能力噪声抑制技术采用滤波器、均衡器等技术降低噪声影响编码技术采用差错控制编码等技术提高信号传输可靠性06无线传播技术的发展趋势5G无线通信技术5G技术概述5G无线通信技术是第五代移动通信技术，具有1高速率、低延迟、大连接等优势，能够满足未来各种应用场景的需求5G技术应用5G技术的应用范围广泛，包括物联网、智能家2居、自动驾驶、远程医疗等领域，将深刻影响人们的生活和工作方式5G技术挑战5G技术的发展也面临一些挑战，如频谱资源紧3张、网络覆盖不足、设备兼容性等问题，需要不断进行技术改进和优化6G无线通信技术展望6G技术概述6G无线通信技术是第六代移动通信技术，目前还处于研究和探索阶段，具有超高速率、超低延迟、超高可靠性等优势6G技术应用6G技术的应用前景十分广阔，包括智慧城市、智能交通、虚拟现实、远程医疗等领域，将为人类带来更加美好的未来6G技术挑战6G技术的发展面临诸多挑战，如频谱资源匮乏、技术实现难度大、成本高等问题，需要不断进行技术创新和突破无线通信与其他技术的融合物联网与无线通信融合物联网技术的发展为无线通信提供了更广阔的应用场景，如智能家居、智能农业等领域，推动了无线通信技术的快速发展云计算与无线通信融合云计算技术的发展为无线通信提供了更高效的数据处理和存储能力，提高了无线通信系统的性能和稳定性AI与无线通信融合人工智能技术的发展为无线通信提供了更智能化的解决方案，如智能网络优化、智能终端控制等领域，有助于提升无线通信系统的智能化水平THANKS。