［覆盖范围与射频频率的关系］ 发射频率越高，传播损耗越大（全向辐射时）—
—接收信号功率与频率的平方成反比。所以频率越高， 实现大范围覆盖的难度越高。
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无线通信概述
1.4 无线信道与电波传播特 性
无线电波以“横向电磁波”的形式在空间 中传播。
--电场、磁场和无线电波的传播方向都相互 垂直的。
曾获诺贝尔物理奖
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无线通信概述
1.1 历史（5/11）
n 1906年之后的一段时间里，军用和商 用船舶很快采用了无线电技术，1912 年在泰坦尼克号邮轮沉船事件中拯救 了700多个生命而备受称赞。
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无线通信概述
1.1 历史（6/11）
n 1928年，美国底特律警察局率先使用 装备贝茨发明的能适应移动车辆震动 影响的无线电收发信机—超外差AM接 收机的警用车辆无线电移动系统（单 向），标志移动通信开始。
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无线通信概述
1.1 历史（9/11）
n 模拟蜂窝系统：1979年，第一个具有大的覆盖范围和 自动交换功能的系统由爱立信公司推出，并建立北欧
移动电话系统（NMT）。不久，高级移动电话服务 （AMPS）于1983年在北美建立。
国内外使用的模拟蜂窝移动通信系统主要有： ➢北美的AMPS ➢日本的HCMTS ➢英国与中国采用的TACS ➢前西德的C450 ➢法国的Radio Comm2000
•第二代蜂窝系统最初主要 提供语音业务，后来逐步演 变到可以提供电子邮件、互 联网接入、短消息等数据业 务。截至2013年3月底，中 国共有11.46亿移动通信服 务用户。
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无线通信概述
1.1 历史（11/11）
n 无线通信发展史上的10个里程碑 电话的发明 电报的发明 电磁波的发现 无线电报的发明
1955）
---爱因斯坦（1879-
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无线通信概述
无线通信定义
n 定义 无线通信是利用无线电波传播信息的通信方式。 无线电波是指在自由空间（包括空气和真空) 传播的电磁波。
引申：通过“无形”的媒体进行信息交换的通信称为 无线通信。
例如：无线电波、红外线、紫外线、激光等。 n 无线通信优点
无线电通信发明10年后,谁还能笑傲江湖？
寻呼机诞生 蜂窝式移动电话 GSM手机 铱星系统 新一代手机
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无线通信概述
1.2 无线通信应用
无线通信主要应用于哪些领域？
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无线通信概述
1.2 无线通信应用
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n 无线电广播
n 电视
n 移动通信—蜂窝电话 卫星电话
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四种传播机制
直射：自由空间传播
反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体 时，发生反射。反射发生在地球表面、建 筑物和墙壁表面。
绕射：当发射机和接收机之间的传播路由 被尖锐的边缘阻挡时，发生绕射。
散射：当电磁波的传播路由上存在小于波
长的物体、并且单位体积内这种障碍物体
TD-SCDMA：采用国家为中国，继 承基础为GSM；
WiMAX：应用前景不乐观？
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无线通信概述
TD-SCDMA：该标准是由中国大陆独自制定的3G标 准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术 研究院（大唐电信）向ITU提出。
WCDMA由中国联通公司于2009年10月1日正式商 用
n 1946年第一个公共移动电话系统在美 国的5个城市建立。
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n 1947年第一个连接纽约和波斯顿的微 波中继系统开始运行。
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1.1 历史（7/11）
n 1958年美国宇航局(NASA)发射第一颗 通信卫星，第一次通过卫星实现语音 通信，无线通信进入了新时代。
n 1950-1960年代期间，贝尔实验室和 全世界其他的通信公司一起发展了蜂 窝无线电话的原理和技术。
Cdma2000由中国电信于2009年起开始运营
TD-SCDMA由中国移动于2009年6月建成并投入商 业化运营
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无线通信概述
宽带化、移动化趋势
WiMAX提出和推进--宽带业务的移动化
与有线通信相比，不需要架设传输线路，不 受通信距离限制，机动性能好，建立迅速。
灵活性 抗灾性 移动性
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1.1 历史（1/11）
n 1837年莫尔斯（1791-1872）发明了 电报，1844年5月24日，他用激动得 发抖的手，从华盛顿向40英里外的巴 尔的摩城拍发了世界上第一份长途有 线电报，电文是《圣经》上的一句话： “上帝创造了何等奇迹！” 。
的数目非常巨大时，发生散射。散射发生
在粗糙表面、小物体或其它不规则物体，
如：树叶、街道标志和灯柱等。 PPT文档演模板
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无线信道的物理过程
散射体
天线 无线发
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绕射
障碍物
直射 反射
地面
干扰 散射
天线
移动
热噪声
无线收
无线通信概述
自由空间传播
什么是自由空间？是一个理想 球面上的功率流
n 数据传输—wifi bluetooth zigbee WiMAX
n 紧急服务—无线电紧急定位信标
辨识—RFID（ ）卡 n
Radio Frequency Identification
n 其它—业余无线电 雷达 导航…
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1.3 无线频谱划分
λ＝c/f ，c=300000000 m/s
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n 目标：将以现代无线通信系统为背景， 主要讲述无线通信的基本概念和关键 技术以及典型无线通信系统，让同学 对无线通信技术有较全面的了解，对 典型无线通信系统有所了解。
n 重点：无线通信的基本概念，无线通 信中的相关关键技术和典型无线通信 系统相关知识。
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无线通信概述
第一章 无线通信概述
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无线通信概述
1.1 历史（8/11）
n 进入20世纪70年代，一些经济发达国 家对民用移动电话的需求日益增加， 而且伴随着微电子技术以及计算机技 术的迅速发展，发展一种较大范围使 用的移动电话系统已经具备了理论上、 技术上和经济上的可行性。而且新理 论与新体制的不断发展和完善，为模 拟蜂窝移动通信系统的诞生奠定了坚 实的经济和技术基础。
这些系统分别采用 400MHz,450MHz,800MHz 和900MHz频段。
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无线通信概述
1.1 历史（10/11）
n 数字蜂窝系统：1988年，第一个数字蜂窝系统在 欧洲建立，称为全球移动通信系统（GSM）。最 初打算提供一个泛欧标准来取代当时大量运行的
不兼容模拟系统，GSM之后很快就出现了北美IS54数字标准。
无线通信概述
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/11/16
无线通信概述
教材&参考书籍
n 教材—潘焱，无线通信系统与技术
参考书籍：
n 美国出版的经典教材— Wireless communications principles and practice , 作者：Theodore
S.Rappaport
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n 《无线通信原理与应用》（第二
版），高文安等译，电子工业出版
社
无线通信概述
几点要求与说明
n 出勤：不得迟到,旷课(有事请事先请 假,要请假条)，缺勤三次取消考试资 格
n 听课：手机关机或调成静音 n 考查成绩：平时成绩（30%）+考试
成绩（70%） n 闭卷考试
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无线通信概述
教学目标&教学重点
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无线通信概述
1.1 历史（4/11）
n 1897年马可尼（Marconi）第一次在无线传输中 用莫尔斯码从船上与岸边通信（30km) ，标志 无线电通信的开始。
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
的空间， 在自由空间中， 电
波沿直线传播， 不发生反射、
折射、 绕射、 散射和吸收等
现象.
r
如图所示，辐射功率为Pt，发
Pt
射天线增益为Gt,则以发射源
为中心，r为半径的球面上单
位面积的功率为：
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无线通信概述
自由空间的传播损耗 ：无线电波在自由空 间传播时，其单位面积中的能量会因为扩 散而减少。它仅与传输距离r和电波频率f有 关，可用下式来表示：
n 人类社会电通信的时代，便从此开始 了。
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无线通信概述
1.1 历史（2/11）
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n 1876年美国人贝尔发明了电话，过了 40年美国建成第一条横贯国土东西的 长途电话线。这条线路的修建，足足 耗费了2960吨铜和13万根电线杆。
贝尔（1847－1922） 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
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无线通信概述
3G商用进程加快
3G是3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。
四种标准有：WCDMA， CDMA 2000，TD-SCDMA，WiMAX。
WCDMA：采用国家为欧洲和日本， 继承基础为GSM；
CDMA2000：采用国家为美国和日 本，继承基础为窄带CDMA；