移动通信原理一、移动通信的主要特点1移动通信必须利用无线电波进行信息传输2移动通信是在复杂的通信环境中进行的3移动通信可以利用的频谱资源非常的有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增4移动通信系统的网络通信结构多种多样，网络管理和控制必须有效5移动通信设备（主要是移动台）必须适于在移动的环境中使用二、移动通信系统1无线电寻呼系统2蜂窝移动通信系统3无绳电话系统4集群移动通信系统5移动卫星通信系统6分组无线网三、移动通信的主要技术1调制技术2移动新到中电波传输特性的研究3多址方式4抗干扰措施5组网技术四、调制解调调制的目的是把要传输的模拟信号或者是数字信号变换成适合传输的高频信号。该信号称为已调信号。调制可分为模拟调制和数字调制。模拟调制是利用模拟信号直接调制载波的振幅、频率和相位。数字调制是利用数字信号来调制载波的振幅、频率和相位。1、数字频率调制移频键控（FSK）调制用基带数据信号控制载波频率，称为FSK（frequencyshiftkeying）。载波的频率按照数字信号1、0的变化而对应的变化。FSK可采用包络检波法、相干解调法和非相干解调法解调。包络检波法是指收端采用二个带通滤波器，其中心频率分别是F1和F2，它们的输出经过包络检波。如果F1支路的强度大于F2支路的强度，则判为+1,反之-1。然而通常的FSK在频率转换点上的相位一般并不连续，这会使载波信号的功率谱产生较大的旁瓣分量。为克服这一缺点，提出改进的调制方式是最小移频键控MSK（minimumshiftkeying）和高斯预滤波最小移频键控GMSK（Gaussianfilteredminimumshiftkeying）。MSK是一种特殊的FSK，其频差满足两个频率相互正交（即相关函数等于0）的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。GMSK信号的产生可用简单的高斯低通滤波器及FM调制器来实现。2、数字相位调制移相键控（PSK）调制载波相位按照数字信号的1、0变化而变化，称为PSK。PSK（phaseshiftkeying）可采用相干解调和差分相干解调。在相同误比特率的情况下PSK的信噪比要比FSK小3dB四相移相键控（QPSK）和交错四项移相键控（OQPSK）正交移相键控QPSK（quadraturephaseshiftkeying）调制，也称四相移相键控（4PSK）调制。它具有4种相位状态，各对应于二进制的4组数据，即00，01，10，11。QPSK信号时两个PSK信号之和因而它具有和PSK信号相同的频谱特征和误比特率性能。交错正交移相键控OQPSK（offsetQPSK）调制是I、Q两支路在时间上错开一个码元的时间Tb进行调制，这样可以避免在QPSK两支路中码元转换总是同时的，使载波可能会产生±π的相位跳变。3、正交振幅调制（QAM）正交振幅调制（QAM：QuadratureAmplitudeModulation）又称正交双边带调制。是将两路独立的基带波形分别对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，所得到的两路已调信号叠加起来的过程，称为正交振幅调制。在调制端，数字信号先经过串/并变换分成两路，分别经过2电平到L电平的变换，形成Am、Bm振幅。为了抑制已调信号的带外辐射，将两个信号经过与调制低通滤波器，才分别于相互正交的各路载波相乘，最后将两路信号相加得到已调信号。在接收端，输入的信号和本地恢复的两个载波正交信号相乘以后，经过低通滤波，多电平判别，L电平到2电平的变换，在经过过串/并变换的到输出数据。4、扩展频谱调制扩展频谱（SS,spreadspectrum）通信简称扩频通信，扩频通信是一种信息传输技术，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频道带宽远大于信息传输所需要的带宽，在接受端采用相同的扩频码进行相关的解扩已恢复所传数据信息。扩频通信系统包括：直接序列扩频（DS），跳频（FH），线性调频（Chirp）好处：使得接收机输出的信噪比相对于输入的信噪比大有改善，从而提高了系统的抗干扰能力。5、多载波调制多载波传输首先把一个高速的数据流分解为若干个低速的子数据流（这样每个子数据将具有低得多的比特率），然后每个子数据流经过调制（符号匹配）和滤波，去调制相应的子载波，从而构成多个并行的已调信号，经过合成再传输。优点：具有较高的传输能力和抗衰落、抗干扰能力。五、移动通信的传播特点和抗衰落技术1、无线电波的传输特征电波的传输方式：1直射波，电波从发射天线直射到接收天线的传播方式；2地表面波，是一种沿着地球表面传播的电磁波；3地面反射波，电波经过地面的反射到达接收天线。电波在大气中传输：1大气折射，由大气的折射率的垂直梯度；2视线传播极限距离，主要与天线的高度有关。2、移