通信原理思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

数字通信的特点

第一，抗干扰能力强。第二，数字信息易于加密，保密性强。第三，数字通信需要同步。

主要的信道复用方式

频分

时分

空分

码分

多址

多址方式是指：在移动通信中，许多用户同时通话，以不同的移动信道分隔，

TDD：时分双工；FDD：频分双工；

防止相互干扰的技术方式；多址方式：FDMA、TDMA、CDMA。

OFDM

定义

基于正交多载波的频分复用技术

处理过程

高速串行数据变并行低速数据流

每路数据采用独立载波调制，叠加发送

接收端依据正交载波特性分离多路信号

和传统的FDM区别

传统的需要在各载波中间加保护间隔

5个重要的特点

1、低速并行传输

2、抗摔落与均衡

平坦的衰落特性

3、抗多径时延引起的码间干扰

引入CP，只要CP的时间间隔长于信道的时延扩展，可以完全消除码间干扰

4、多用户调度

OFDM利用信道的频率选择性进行多用户调度

用户可以使用最好的频域资源进行数据传输

从而获得频域调度的多用户分集增益

5、基于DFT的实现

离散傅里叶变换

均衡器

理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。

扩频技术

基本概念

扩频通信技术是一种信息传输方式，就是指信号所占有的频带宽度远大于所传信息必须得最小带宽。

原理

是由独立于信息的码来实现。在接收端用同步接收来实现解扩和数据恢复；分直接扩频（DS）和调频（FH）两种

优点

1、易于重复使用频率，提高了无线频谱资源利用率；

2、抗干扰性强，误码率低；

3、隐蔽性好，对其他通信系统干扰小；

4、可以实现码分多址；

5、抗多径干扰；

6、能精确定时和测距；

7、适合数字话音和数据传输，便于开展多种通信业务；

8、安装简便、易于维护。

特点

扩频的原理是使用与被传输数据无关的码进行传输信号的频谱扩展，使得传输带宽远大于被传输数据所需的最小带宽，因此经过扩频的信号具有三个特点：

扩频信号是不可预测的随机的信号。

扩频信号带宽远大于欲传输数据(信息)带宽。

扩频信号具有更强的抗干扰能力、更强的码分多址能力以及更强的高速可扩展能力。

信道基础知识

多径衰落的基本特性

基本定义

所有的无线设备有一点是共同的，即没有有线连接。通过空气传送的信号会由于气候、环境、距离等各种因素的影响而失真，会因自然的和人为的障碍而中断，也会因发射机和接收机的相对移动而进一步变化。这个变化的过程称为衰落。衰落在现实环境中是不可避免的。而衰落根据其产生原因和特征，也包括很多种类

各类衰落

平坦性衰落和频率选择性衰落

相干带宽

相干带宽是表征多径信道特性的一个重要参数，它是指某一特定的频率范围，在该频率范围内的任意两个频率分量都具有很强的幅度相关性，即在相干带宽范围内，多径信道具有恒定的增益和线性相位。

通常，相干带宽近似等于最大多径时延的倒数。

从频域看，如果相干带宽小于发送信道的带宽，则该信道特性会导致接收信号波形产生频率选择性衰落，即某些频率成分信号的幅值可以增强，而另外一些频率成分信号的幅值会被削弱。

发送的信号带宽在一定范围内时，无论频率如何变化，对接收信号衰落影响都是一致的，称之为平坦衰落。

当信号带宽小于相干带宽时，所产生的衰落就是平坦衰落。与之相反，当信号带宽大于相干带宽时，所发生的衰落就是频率选择性衰落，此时的信号衰落随载波频率f变化而变化，频率不同则衰落的强弱不同。

快衰落和慢衰落

衰落通常分为慢衰落和快衰落两种。其中，信号强度曲线的中值呈现慢速变化，称为慢衰落；曲线的瞬时值呈快速变化，称快衰落

慢衰落

它是由于在电波传输路径上受到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗

一般遵从对数正态分布

慢衰落产生的原因有以下几种

路径损耗，这是慢衰落的主要原因

障碍物阻挡电磁波产生的阴影区。这种慢衰落也被称为阴影衰落

天气变化、障碍物和移动台的相对速度、电磁波的工作频率等有关

快衰落

又称瑞利衰落

它是由于移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象叫快衰落

快衰落细分为

时间选择性衰落（快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散）

空间选择性衰落（不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样）

频率选择性衰落（不同的频率衰落特性不一样，引起时延扩散）

快衰落产生的原因如下

多径效应

时延扩展

移动信道的多径环境引起的信号多径衰落从时域角度方面进行描述

时延扩展定义为最大传输时延和最小传输时延的差值，即最后一个可分辨的时延信号与第一个时延信号到达时间的差值，实际上就是脉冲展宽的时间。时延扩展是衡量多径传播信道质量的一个重要指标。