无线通信原理与应用读后感6篇无线通信原理与应用读后感 1无线通信原理、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下面是小编为大家整理的无线通信原理与应用读后感6篇,供大家参考。
篇一：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...
篇二：无线通信原理与应用读后感
工业大学硕士学位论文蓝牙无线通信原理及应用研究姓名：赵玉亭申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：马建仓20030301摘要本文针对无线通信领域的新兴技术——蓝牙技术的原理及应用展开了深入的探讨和研究。在概括讲述蓝牙铷议体系的基础上，本文对蓝牙的射频技术、主机控制器接口、安全性以及组网等问题进行了理论研究、工程计算、实验仿真和性能分析，并且针对蓝牙技术应用于电梯无线控制系统进行了应用程序开发。。本文提出了蓝牙主机控制器接口通信流程，指出了当前蓝牙技术存在的安全性问题，以及蓝牙散射网组网过程中的性能效率问题，并对蓝牙技术的射频部分进行了性能评估。AbsCraotThe thesi s i s based on the m search onpri nci pl es andappl i cati on of Bl uetoothw i rol css com m uni cati ontechnol ogy．Thethesi s b；tudi es the radi otechnol ogy, ．hostcontrol l er i nterface，securi ty i ssues andnetw orki ng probl emof Bl uetoothtechnol ogy．The thesi sdevel opsa softw areappl i cati onof Bl uetooth w i rel ess control l ed el evatorprototypesystem ．The thesi s presents the com m uni cati on fl ow chart of host control l er i nterface，thesecuri tyi ssues and theeffi ci encyofnetw orki ng．Thethesi sal so eval uates theperform anceof Bl uetoothradi o．
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1．1课题的背景1994年，爱立信移动通信公司开始了一个研究项目，其目标是对低功耗、低成本无限接口的可行性进行研究，旨在取消移动电话与其附件之间的连线。随着项目的进展，爱立信公司意识到短距无线通信的应用范围几乎无限广阔。爱立信将这项新的无线通信技术命名为Bl uetooth．是取自l O 世纪丹麦国王H aral d Bl uetooth的名字，用意在于希望蓝牙技术像这位国王统～北欧大陆一样，成为短距无线通信的国际标准。同时，爱立信意识到要使这项技术最终获得成功，没有业界其它公司的支持是不可能的。1998年5月，由爱立信、诺基亚、英特尔、IBM 和东芝5家公司一起成立了蓝牙特殊兴趣小组SIG ( Speci al负责蓝牙技术标准的制订、产品的测试以及协调各国蓝牙使用的频段，后来，3Com 、朗讯、微软和摩托罗拉加盟蓝牙特殊兴趣SIG ，形成了蓝牙倡议者小组，与SIG 的五个创始公司一同成为SIG 的九个发起者。1999年7月，SIG 推出蓝牙规范1．0版，1999年12月，推出蓝牙规范1．O b版，2001年4月，推出了目前最新的版本蓝牙规范1．1版。蓝牙规范在制定之初，就建立了统一全球的目标，其规范向全球公开，工作频段也定在了全球统一开放的2．4G H z的ISM ( Industry，Sci enti fi c。M edi cal ) 频段。从目前的应用来看，由于蓝牙在小体积和低功耗方面的突出表现，它几乎可以被集成到任何的数字设备之中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。蓝牙技术在制定之初所期望达到的目标有以下几点：Interest G roup) ，●全球范围适用；可同时传输语音和数据：可以建立临时性的对等连接( ad-hoc connecti ons) ：对其它工作在同一频段的设备具有很好地抗干扰能力；具有很小的体积，可以放便地集成到各种不同的设备中；小到可以忽略的低功耗表现：开放的接口标准：低成本，使得设备在集成了蓝牙技术之后只增加很少的费用。从目前蓝牙的发展情况来看，正是由于蓝牙从诞生之初就向着以上的目标迈进，才导致了蓝牙今天市场的火爆。蓝牙规范1．0版推出之后，蓝牙技术的推广与应用得到了飞速发展，到目前，SIG 成员已经超过了2500家，几乎覆盖了全球各行各业的企业：通信厂商、网络厂商、外设厂商、芯片厂商、软件厂商，甚至包括消费类电器厂商和汽车制造商，从来还没有哪个无线联盟的成长速度能达到这个水准。从2000年初蓝牙芯片发售以来，包括爱立信、CSR、摩托罗拉、TI、飞利浦等在内的多家公司都已经开始制造和发售蓝牙芯片或模块，并且产品的体积和价格不断下降。业界的普遍看法是，当蓝牙芯片价格降到5美元时，蓝牙技术就将得到迅速的普及。现在这一目标已经接近于实现了。由于蓝牙的芯片制造技术的不断进步，2001年各种蓝牙产品纷纷上市，其中已经有超过500种获得了SIG 的认证，涉及包括移动电话、PDA、耳机、打印机、数码相机、无线网络接入点和键盘鼠标等各个领域，销售量超过400万件。●●●●●●●
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论1．2课题的意义和来源如前所述，蓝牙技术具有非常广阔的应用前景，将会在今后几年得到迅猛发展。目前国内从事蓝牙技术研究和应用的科技人员正在逐渐增多，但相比国际上蓝牙技术的研发和应用，国内还是基本处于起步阶段，还需要做更多的工作，因此，进行蓝牙技术原理及实际应用方面的研究，具有很好的实际指导意义，符合通信领域的技术发展趋势，对于我国在以蓝牙为代表的无线通信和组网技术领域追赶国际水平。在相关产品的开发和市场推广上占领一片空间，都必然产生积极的影响。蓝牙技术作为一项新兴的无线通信技术，其规范的制定历经多年，采用了很多先进的技术，因而具有很好的研究价值。蓝牙是一个完整的通信协议体系，覆盖了射频、基带、链路控制与管理、语音和数据编码等技术，包括了完整的O SI参考模型物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层，提供了和其他现有通信协议如IPv4、IPv6、TCP、U DP、W AP、G SM 、IrDA、w LAN 等等的接口支持和互操作性要求，采用了G FSK、FH SS、TDD、PIG G Y—BACK、FEC、CRC、ARQ 等成熟的技术和算法．涉及了IEEE802．3、IEEE802．15和IETF-RFC等许多国际协议标准。通过蓝牙的学习，了解、掌握蓝牙协议体系及其涉及的相关标准，可以加深对信息通信理论的理解，即将到来的就业和继续深造做好铺垫，即使日后不进行蓝牙产品的研发，也能够触类旁通，迅速融入相关技术的研发应用中去。蓝牙技术应用涉及到很多方面，包括计算机接口技术、蓝牙芯片的应用和相关电路的实现，计算机和单片机的应用编程，蓝牙高层协议栈的实现和集成，以及系统射频的稳定性、抗干扰性等，应而具有相当的实现难度和技术水平，同时也具有很好的实践和研究意义。总之。蓝牙技术是一项高新技术，其协议栈和相关的实现方法具有很高的技术水平和研究意义，同时，蓝牙作为一项会对我们生活产生深远影响的技术，具有巨大的市场应用前景，在现阶段对其开展理论和实践方面的工作，具有很好的社会意义。1．3课题的主要工作蓝牙技术涉及范围很广，仅规范本身就多达近2000页，除蓝牙规范之外，本论文选题还需要涉及许多相关的国际协议与标准。同时，蓝牙协议体系所采用的各种比较成熟的技术与算法，对于这些技术也需要在学位论文期间进行了解。对蓝牙技术做总体把握和了解的同时，论文期间应该突出重点，在温习理论学习的基础上，集中研究与实际应用最为密切的协议和技术。具体来说，包括以下几个方面：在充分了解蓝牙射频与基带规范的基础上，利用System Vi ew 等计算机仿真软件工具，进行蓝牙射频与基带性能的仿真实验。通过学习研究蓝牙规范的H CI层，利用VC++6．0自行开发一个基于Pc的蓝牙主机控制器接口程序，通过这个程序，可以方便地通过RS232串行口控制蓝牙模块。利用基于Pc的蓝牙主机控制器接口程序，实现在两个计算机之间的数据交换，如两台Pc之间的数据传输。基于以上的研究基础，开发实现电梯监控中心的Pc机监控程序。此程序通过蓝牙模块与其他以单片机作为主机的蓝牙模块进行通信，从而监控电梯运行的状态参数。研究蓝牙体系构架的安全性问题。蓝牙作为一种无线通信技术。其安全性问题是有别于有线通信的。通过研究能够总结蓝牙体系构架安全方面有效性和局限1．2．3．4．5．2
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论6性，能够提出解决其局限性的现实方案。研究蓝牙规范的应用框架，尤其是蓝牙的组网问题。在了解蓝牙相关协议的基础上，探讨利用蓝牙网络封装协议进行蓝牙个人局域网组网的方案，对蓝牙匹克网、散射网的网间漫游提出自己的设想与解决方案。1．4研究方法由于本论文选题属于工程技术应用研究，所以需要理论与实践并重，在充分理解消化蓝牙协议以及其他相关标准的基础上，着重于蓝牙协议的具体实现。在此过程中，将循序渐进，由低层向高层，由简单的应用模型向复杂的应用框架逐步实现。在研究蓝牙技术原理与蓝牙规范时，主要参考SIG 颁布的蓝牙规范1．1文档。以及SfG单独颁布的白皮书和其它协议与应用框架，同时参考国内的相关著作。以及国内外的相关论文和各种研究与技术文章。在比较其它同类的无线通信技术，和参考相关的通信理论的基础上，争取对蓝牙无线通信原理有一个准确、全面和深刻的理解，并且与实践相结合，了解各个协议栈的应用背景和一般实现方法。研究蓝牙应用框架过程中，一方面结合SIG 的相关文档( 包括蓝牙规范和其它单独的规范) ，另一方面将结合市场上已有的产品和各种应用实例，对于重点应用框架的各种实现手段都有所了解。蓝牙协议的具体实现过程中，参考有关的技术书籍和相关的技术文章，熟悉相关的开发环境和编程语言，反复实践和编程调试。1．5论文期间完成的工作本人在完成硕士学位论文期间，发表的论文和相关著作包括：与导师以及罗亚军一起合作编著《蓝牙核心技术及应用》一书，该书已由科学出版社于2003年1月出版发行。发表论文《利用蓝牙技术构建电梯无线控制原型系统》( 第三作者) ，《中国电梯》杂志，总第141期，2003年1月1日出版。发表英文论文《1he Research ofAppl yi ngBl uetooth to El evatorSystem ) ) ( 第三作者) ，{Pl antEngi necri ng》，N orthw esternPol ytechni cal U ni versi ty，己获录用通知。1．2．3．W i rel essControl
西北工业大学硕士学位论文第二章蓝牙技术概述第二章蓝牙技术概述2．1蓝牙技术的发展1994年，爱立信移动通信公司开始研究在移动电话及其附件之间实现低功耗、低成本无线接口的可行性。随着项目的进展，爱立信公司意识到短距无线通信( ShortW i rel ess Com m uni cati on) 的应用前景无限广阔。爱立信将这项新的无线通信技术命名为蓝牙( Bl uetooth) ，是取自l O 世纪的丹麦国王H aral dBl uetooth的名字。爱立信意识到要使这项技术最终获得成功，必须得到业界其它公司的支持与应用。1998年5月，由爱立信、诺基亚、英特尔、IBM 和东芝这5家公司一起成立了蓝牙特殊利益小组( Speci al InterestGroup，SIG)，负责蓝牙技术标准的制订、产品的测试以及协调各国蓝牙的具体使用。3Com 、朗讯、微软和摩托罗拉加盟SIG ，形成了蓝牙倡议者小组，与SIG 的五个创始公司一同成为SIG 的九个发起者。SIG 着眼于全球的发展与应用，将蓝牙技术标准完全公开，1999年7月，SIG 公布了蓝牙规范1．0版；1999年12月，公布了蓝牙规范1．O b版；2001年4月，公布了目前晟新的版本蓝牙规范1．1。自蓝牙规范1．0版推出之后，蓝牙技术的推广与应用得到了迅猛发展。截至目前，SIG的成员已经超过了2500家，几乎覆盖了全球各行各业的企业，包括通信厂商、网络厂商、外设厂商、芯片厂商、软件厂商、甚至消费类电器厂商和汽车制造商都加入到了SIG 。只要是SIG 的成员，都有权使用蓝牙的新技术，参与蓝牙规范标准的制定，无偿的利用SIG 的研究成果开发自己的产品，只要产品通过SIG 的测试，就可以投放市场。从来还没有哪个无线通信标准联盟的成长能达到这个速度。从2000年初蓝牙芯片发售以来，包括爱立信、剑桥硅无线电、摩托罗拉、德州仪器、飞利浦等在内的多家公司都已经开始制造和发售蓝牙芯片或模块，产品的体积越来越小，价格越来越低。业内普遍认为，当蓝牙芯片价格降至5美元时．蓝牙技术就将得到迅速的普及，现在蓝牙芯片的量产价格已经突破5美元。由于蓝牙芯片制造技术的不断进步，已经有500多种蓝牙产品获得了SIG 的认证并推向市场，这些产品涉及移动电话、个人数据助理( Personal D i gi tal Assi stant，PDA) 、耳机、打印机、数码相机、无线网络接入点和键盘鼠标等各个领域，销售量超过400万件。综合In—Stat、M erryLynch、N avi an和IDC等多家市场研究机构的研究结果，可以预测，到2004年，世界上采_}{{蓝牙技术的设备将超过4亿台。毫无疑问，蓝牙技术已成为近几年增长最快的无线通信技术，其席卷全球之势不可阻挡，蓝牙必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。D i stance2．2蓝牙的技术特点蓝牙是一种短距无线通信的技术规范，它起初的目标是取代现有的计算机外设、掌上电脑和移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。蓝牙规范在制定之初，就建立了统一全球的目标，其规范向全球公开，工作频段为全球统一开放的2．4GH z工业、医学和科学( IndustrySci enti f i c and M edi cal ，ISM ) 频段。从目前的应用来看，由于蓝牙在小体积和低功耗方面的突出表现，它几乎可以被集成到任何的数字设备之中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。蓝牙技术标准制定的目标为：1．全球范围适用‘4
西北工业大学硕士学位论文第二章蓝牙技术概述蓝牙工作在2．46H z的ISM 频段，全球大多数国家ISM 频段的范围是2．4～2．4835G H z，使用该频段无需向各国的无线电资源管理部门申请许可证。2．同时可传输语音和数据蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道或者异步数据和同步语音同时传输的信道。其中每个语音信道为64Kbps，语音信号的调制采用脉冲编码调制( Pul se CodeM odul ati on，PCM ) 或连续可...
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
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...
篇五：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。