《频率及频率复用》课件

频率及频率复用课程目标频率基本概念频率复用技术理解频率的定义、单位和应用场景掌握常见的频率复用技术及其优缺点频率管理了解频率管理的重要性及其在通信系统中的应用频率的概念周期性变化赫兹（）12Hz频率是指在单位时间内，周期频率的单位是赫兹，赫兹表1性变化的次数示每秒发生一次周期性变化电磁波3频率是描述电磁波的重要参数，决定着电磁波的特性频率的单位单位符号说明赫兹每秒一个周期Hz千赫兹每秒一千个周期kHz兆赫兹每秒一百万个周期MHz吉赫兹每秒十亿个周期GHz频率的应用无线通信医疗设备手机、电视、广播、卫星通信等核磁共振成像、超声波诊断等医都依赖于特定频率的电磁波进行疗设备使用特定频率的声波或电信息传输磁波进行诊断和治疗工业生产焊接、切割、加热等工业生产工艺常常利用特定频率的电磁波进行加热或切割金属频谱的分配频率分配1为了避免不同无线电设备之间的干扰，需要将频谱划分为不同的频段，并分配给不同的服务频段划分2每个频段都包含一系列连续的频率，用于特定用途，例如广播、移动通信、卫星通信等国际协调3由于无线电波的传播不受国界限制，国际间需要协调频谱分配，以确保不同国家之间的无线电设备互不干扰频率复用技术频分复用时分复用码分复用FDM TDMCDM将频谱划分为多个子频段，每个子频段分将时间划分为多个时隙，每个时隙分配给使用不同的编码方案，将多个用户的数据配给不同的用户或服务例如，不同的广不同的用户或服务例如，在数字通信中流混合在一个信道中例如，在手CDMA播电台使用不同的频率，多个用户共享一个信道机系统中，每个用户都使用唯一的编码时分复用技术时间片分配轮流使用信道将时间分成多个时间片，每个时间片分配给不同的用户用户在各自的时间片内独占信道，轮流使用频分复用技术工作原理特点将整个可用频谱划分为多个子频带，每个子频带分配给一个用户实现简单，设备成本低，易于实现，但频谱利用率较低，用户在各自的子频带上进行通信，互不干扰码分复用技术独特码片正交性高带宽利用率123每个用户分配唯一的码片序列，用不同的码片序列相互正交，确保信由于信号相互正交，可以有效地利于区分不同的信号号不互相干扰用频谱资源正交频分复用技术将频谱划分为多个正交子载波在每个子载波上传输独立的数据信号提高数据传输速率和频谱利用率频率复用技术的比较优势劣势多种频率复用技术各有优缺点，需根据实际应用场景选择最优方案频率复用的优势提高频谱利用率扩展系统容量改善信号质量通过将同一频率分配给多个用户，可频率复用技术允许在有限的频谱资源频率复用技术可通过信号处理技术来有效提高频谱利用率，降低通信成本下支持更多的用户，提升通信系统容改善信号质量，减少干扰和噪声量频率复用的局限性干扰问题频谱资源有限复杂性增加多个信号共享同一频段，可能导致干扰，频谱资源有限，频率复用技术可能导致频频率复用技术增加了系统设计和管理的复影响通信质量谱利用率下降杂性，需要更精密的设备和技术频率复用技术的应用蜂窝移动通信系统无线局域网12将地理区域划分为蜂窝状的区使用不同频率信道来避免不同域，每个区域使用不同的频率无线设备之间的干扰卫星通信系统广播电视系统34分配不同的频率信道给不同的使用不同的频率信道来广播不卫星和地面站同的广播电视节目蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统是目前应用最广泛的移动通信系统之一，它利用频率复用技术，将有限的频谱资源分配给多个用户，提高了频谱利用率蜂窝移动通信系统将覆盖区域划分为多个小区，每个小区使用不同的频率或时隙，避免了信号干扰，提高了系统容量无线局域网无线局域网使用无线电波连接设备，例如笔记本电脑WLAN、智能手机和打印机广泛应用于家庭、办公室、咖啡WLAN馆和机场等场所卫星通信系统卫星通信系统广泛应用于全球通信，为偏远地区提供通信服务，以及支持紧急救援和灾难应对卫星通信系统使用频率复用技术来提高带宽利用率，满足不同应用的需求广播电视系统广播电视系统广泛使用频率复用技术，实现不同频道信号的传输通过分配不同的频率，各个频道可以同时进行广播，避免相互干扰例如，电视广播采用频分复用，分配不同的频道频****率，实现不同电视节目的播出频率管理的重要性防止干扰优化资源利用有效管理可以避免不同无线电服务之间的干扰，确保信号质量和合理分配频率资源，最大化利用有限的频谱，满足不断增长的通可靠性信需求频率管理的目标提高频谱利用率保证无线电通信的正常运行维护无线电通信秩序有效分配和管理频谱资源，避免浪费防止频率冲突，确保不同无线电设备制定和实施频率管理制度，规范无线，最大程度地满足各种无线通信和广之间能够正常通信，避免相互干扰电设备使用，维护无线电通信的正常播的需求秩序频率管理机构负责制定和实施频率管理政策、法规负责频率分配和许可，以及频率使用和标准监测和执法负责协调不同用户之间的频率使用，以确保无线电通信的正常运行国际频率管理国际电信联盟世界无线电通信大会区域性频率管理机构ITU WRC负责管理全球无线电频谱和卫星轨道资源制定国际频率分配计划和相关规则负责协调区域内的频率使用，例如欧洲电信监管机构BEREC国内频率管理国家无线电管理委员会电信运营商频率监测站负责制定和执行国家无线电管理政策负责频率使用申请、分配和管理负责监测频率使用情况，保障无线电通信秩序频率规划需求分析1根据应用场景和服务目标确定频率需求频率分配2将可用频谱分配给不同用户和应用协调优化3协调不同用户之间的频率使用，最大化频谱利用率频率分配频谱资源管理将有限的无线电频谱资源分配给不同的用户和应用，以确保有效利用和避免干扰频率许可证政府机构会向符合条件的用户颁发频率许可证，赋予其使用特定频率的权利频率协调不同用户之间的频率分配需协调，避免相互干扰，确保无线电通信系统的稳定运行频率指标1001频率范围频率带宽频率范围指的是某个特定用途的频率分配范围频率带宽是指特定频率范围的宽度1001频率间隔信噪比频率间隔是指相邻两个频率范围之间的距离信噪比指的是信号强度与噪声强度之间的比率频率监测24/7100%持续监测覆盖范围确保无线电频谱的使用符合法规和标监测所有已分配的频率段和频谱准100ms实时分析快速识别和定位无线电信号干扰源频率协调避免干扰优化利用国际合作协调不同无线电服务之间的频率使用，通过协调，合理分配和利用有限的频率频率协调通常需要国际间的合作，以确以防止相互干扰，确保无线电信号的稳资源，提高频率资源的利用率，避免浪保跨国界的无线电信号传输不受干扰定传输费频率管理的挑战不断增长的需求频率干扰问题随着无线通信技术的快速发展，不同无线设备之间的频率干扰问对频率资源的需求不断增长，给题日益突出，影响通信质量和安频率管理带来巨大压力全新技术与频率管理的协调新技术如和物联网的应用，需要新的频率分配和管理机制，以适应不5G断变化的通信需求频率管理的发展方向云计算技术应用优化频谱资源利用率、等新一代移动通信技术发展，将大数据分析和人工智能技术，可用于对频,.5G6G带来新的频谱需求和挑战谱数据进行分析，提高频率管理效率..。