無線通信基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

無線通信基本概念無線通信是利用電磁波在自由空間中傳遞信息的通信方式。與有線通信相比，它擺脫了線纜的束縛，具有極大的靈活性和便捷性。電磁波是無線通信的載體，它在空間中以光速傳播，不同頻率的電磁波具有不同的特性和用途。無線通信頻段劃分無線通信使用的頻段非常廣泛，不同頻段有著各自的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。-低頻段（30kHz-300kHz）：傳播距離遠(yuǎn)，信號(hào)繞射能力強(qiáng)，但數(shù)據(jù)傳輸速率低，常用于廣播、海上通信等。-中頻段（300kHz-3MHz）：白天傳播距離有限，夜間利用電離層反射可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，常用于AM廣播。-高頻段（3MHz-30MHz）：主要靠電離層反射傳播，通信距離遠(yuǎn)，但信號(hào)穩(wěn)定性受電離層變化影響大，常用于短波通信。-甚高頻段（30MHz-300MHz）：直線傳播特性明顯，適用于短距離通信，如調(diào)頻廣播、電視廣播、航空通信等。-特高頻段（300MHz-3GHz）：傳播特性與甚高頻段相似，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)等領(lǐng)域。-超高頻段（3GHz-30GHz）：波長較短，信號(hào)繞射能力弱，多用于短距離高速通信，如無線局域網(wǎng)、毫米波雷達(dá)等。調(diào)制與解調(diào)技術(shù)調(diào)制是將基帶信號(hào)（如語音、數(shù)據(jù)等原始信號(hào)）加載到高頻載波上的過程，目的是使信號(hào)適合在特定的信道中傳輸。解調(diào)則是調(diào)制的逆過程，從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出原始基帶信號(hào)。-幅度調(diào)制（AM）：載波的幅度隨基帶信號(hào)的變化而變化，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是抗干擾能力弱。-頻率調(diào)制（FM）：載波的頻率隨基帶信號(hào)變化，抗干擾能力強(qiáng)，常用于廣播、通信等領(lǐng)域。-相位調(diào)制（PM）：載波的相位隨基帶信號(hào)變化，與頻率調(diào)制密切相關(guān)，在數(shù)字通信中應(yīng)用廣泛。-數(shù)字調(diào)制：針對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)的調(diào)制方式，如ASK（移幅鍵控）、FSK（移頻鍵控）、PSK（移相鍵控）及其多種組合形式，能有效提高頻譜利用率和通信可靠性。多址接入技術(shù)多址接入技術(shù)用于區(qū)分不同用戶的信號(hào)，使多個(gè)用戶能夠在同一信道上同時(shí)通信。-頻分多址（FDMA）：將總頻段劃分成若干互不重疊的頻道，每個(gè)頻道分配給一個(gè)用戶使用，不同用戶在不同的頻率上進(jìn)行通信。-時(shí)分多址（TDMA）：把時(shí)間劃分成周期性的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙分配給不同的用戶，用戶在自己的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送信號(hào)。-碼分多址（CDMA）：每個(gè)用戶使用一個(gè)特定的碼序列來調(diào)制自己的信號(hào)，不同用戶的碼序列相互正交，在接收端通過相關(guān)檢測(cè)恢復(fù)出各自的信號(hào)，具有抗干擾、保密性能好等優(yōu)點(diǎn)。無線信道特性無線信道是一個(gè)復(fù)雜的傳輸媒介，具有以下特性：-衰落：由于傳播路徑上的障礙物反射、散射等原因，接收信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間、地點(diǎn)發(fā)生隨機(jī)變化，分為慢衰落和快衰落。慢衰落主要由地形、建筑物等引起，信號(hào)強(qiáng)度變化緩慢；快衰落則是由多徑效應(yīng)導(dǎo)致，信號(hào)強(qiáng)度快速變化。-多普勒頻移：當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與基站之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收信號(hào)的頻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為多普勒頻移，它會(huì)影響信號(hào)的解調(diào)性能。天線技術(shù)天線是無線通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收電磁波的關(guān)鍵部件。-天線的基本參數(shù)：包括方向圖、增益、極化、帶寬等。方向圖描述了天線在不同方向上的輻射強(qiáng)度分布；增益表示天線在特定方向上的輻射能力相對(duì)于理想點(diǎn)源天線的增強(qiáng)倍數(shù)；極化是指電場(chǎng)矢量在空間的取向；帶寬則是天線能夠有效工作的頻率范圍。-常見天線類型：有全向天線，能在水平方向上均勻輻射信號(hào)；定向天線，如拋物面天線、八木天線等，具有很強(qiáng)的方向性，適用于遠(yuǎn)距離通信和需要集中輻射能量的場(chǎng)景。無線通信系統(tǒng)組成一個(gè)典型的無線通信系統(tǒng)主要由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線和無線信道組成。發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、放大等處理后通過天線發(fā)射出去；接收機(jī)通過天線接收無線