无线传输技术基础

一、无线传输媒体
无线电波属性：振幅、频率、强度、相位、极化、速度、波长
波长*频率=光速
1、无线电
（1）频率范围在10kHz~1GHz之间,波长在几百米至一厘米之间
（2）特性：可穿墙、不受雨雪干扰、可全方向广播也可定向广播
（3）应用：电视、移动电话、无线网络和业余无线电
（4）采取频率分配制度来规划管理无线电波频域
2、微波
（1）特性：频率2GHz~40GHz、穿墙会产生干扰、收发端天线要对准
3、红外线
（1）特性：THz范围、不能穿透墙壁等固体物体、易受强烈光源的影响
（2）应用：TV、录像机、DVD、音响等短距离通信；不同房间内的红外系统互不干扰；防窃听强

二、无线传输方式
（1）地面波（AM radio调幅无线电）：沿着地球轮廓线、可以传播很远、频率高达2MHz
（2）天空波（业余无线电、民用波段无线电）：信号从大气电离层反射回地球、比地面波范围还要远、反射效果由折射引发
（3）直线传播：传输和接收天线必须在视线内、视距传播的距离一般为20～50Km

三、无线传输损伤
1、衰退：接收信号的能量发生变化
2、反射：遇到表面大于信号波长的障碍物导致信号的相位发生漂移
3、衍射：遇到大于波长的不可穿透物的边缘
4、散射：入境信号遇到波长小的物体就发散成几个弱的出境信号
5、多径传播：障碍物反射信号，使得接收端收到多个不同延迟的信号。一个信号的多个拷贝以不同的相位到达。

四、信号编码技术
1、基本概念
数据：传递（携带）信息的实体。
信号：数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播
信息编码：将信息用二进制数表示的方法
数据编码：将数据用物理量表示的方法
编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错
调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位
解调：接收波形→数字信号
解码：数字信号→原始数据
PCM编码器：模拟信号和数字信号之间的转换
2、信道复用
频分复用、时分复用和统计时分复用
波分复用：光的频分复用
码分复用 CDM：各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。常用CDMA（码片序列正交）

五、无线扩频技术
1、概述
香农公式：C=W*Log2(S/N)（C为信道容量，W为信道带宽，S为有用信号的平均功率，N为白噪声的平均功率，S/N就是信噪比）
扩频通信技术信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽。
2、直接序列扩频（DSSS）
（1）使用调幅技术合并数据信号和载波信号的波形
（2）原理：将两个数字信号加到一起得到第三个实际传输比特流；第一个信号是信息信号；第二个信号是由随机序列产生器产生的随机比特流；第三个比特流的速率与第二个信号相同。
（3）特点：为共享频谱提供了可能、每个比特由扩展码的多个比特表示、扩展码信号占更宽的频率

3、跳频扩频（FHSS）
（1）不断的在频道之间切换载波信号来发射信号
（2）原理：用二进制伪随机码序列去控制射频载波震荡器输出信号的频率，使发射信号的载波频率随伪随机码的变化而跳变。
（3）特点：频率跳变系统可供随机选取的载波频率数通常是几千-几万个离散频率，每次输出哪一个由伪随机码决定。
（4）跳频图案应有特点：图案本身的随机性要好、图案的密钥量要大、各图案之间出现频率重叠的机会要尽量的小。