无线通信技术-第二章 无线电的传播(二)

无线定位技术

无线定位技术: 现在的社会，是一个没有隐私的社会，只要有设备和条件，别人想跟踪你的位置实在是太简单了，不管是你在大街上走还是在商场里逛，只要上面想，你的行踪都很难不被暴露。好比我们看大片，罪犯在这边打电话，FBI在那边定位，唧唧几声，就把你的大概方位确定了。千万别以为这是什么高深技术，我们天朝网警照样玩的转。而且，随着网络越来越向智能化和移动化发展，一些很有意思的应用都可能和将来的定位技术联系起来，在一定程度上影响我们的生活，比如twitter，Aardvark，包括一些很有前途的mobile game，等等。 Google Latitude一出后, 很多朋友都惊诧于无gps条件下其定位的准确性，也有不少人因此对通过wifi定位比较感兴趣。其实各式各样的无线通信技术都可以用来定位，由于通信距离的不同，有的可以用来室内定位，有的可以用来室外定位。 这里，我尝试着对一些逐渐在普及的定位技术做一些讲解，考虑到GPS的普及性， GPS定位原理和优缺点就在这里忽略了。其实无线定位的流程很简单，大概都遵从交换信号===>数据融合===>建模求解的步骤。下面就针对不同技术的不同重点，把这个过程分割介绍。 手机基站网络 通过基站网络的检测来进行户外定位是一个相对成本低, 成熟, 但是精度不高 的方法. 它的工作原理是这样的, 我们都知道, 手机要通信, 就需要通过蜂窝 网络和一个个基站交换数据，从而实现和别的手机的通信. 而考虑到双方通信的距离和现实中基站的放置密度，每一个手机都可能被覆盖于多个基站，如果能通过某种方法得到每个基站对于手机的检测数据，通过特定的data fusion技术，就可以大致估算初当前手机的位置。在这里，data fusion是最关键的技术，事实上也是下面会介绍的大多数其他定位技术的基础，所以花多点篇幅介绍一下。为了简化，我们只考虑二维平面情况，也就是说每个点都只有(x,y)值, 不考虑z平面。 以前常用的data fusion技术包括TOA — time of arrival data fusion, AOA — angle of arrival data fusion, 以及混合型技术. 假设下面这张图是一个分布示意图, 图中出现的几个基站（Base Station）都能和当前手机, 也就是MS（Mobile Station）所在位置通信.

无线通信中的发射分集技术的应用研究

无线通信中的发射分集技术的应用研究 发表时间：2016-11-22T09:19:46.843Z 来源：《基层建设》2016年18期作者：占志喜[导读] 通信信道时变衰落是现阶段无线通信技术当中最需要解决的一大问题。 广州市汇源通信建设监理有限公司 510000 摘要：通信信道时变衰落是现阶段无线通信技术当中最需要解决的一大问题，由于误码率很难在衰落状态下被降低，因此基站需要发射更高功率或在现有基础上使用其他带宽。但由于种种原因导致上述方法皆无法具体落实在实际运用当中，发射分集技术的出现将彻底解决这一问题。本文将主要介绍无线通信中存在的几大发射分集技术，并且简要介绍其具体应用。 关键词：无线通信；发射分集技术；应用 引言：所谓的分集技术简单来说指的就是利用各种各样的方式接收同一信号，该技术的运行成本较低且能够大大优化无线通信性能，因此在无线通信当中得到了广泛使用。发射分集技术就是在分集技术的基础之上，通过多副天线发射信号且保证信号能够在不同信道中独立衰落，最后合并接收到的所有信号，进而解决通信信道的时变衰落。本文则通过介绍无线通信中不同种类的发射分集技术及其应用，帮助人们加深对发射分集技术的认知。 一、时空发射分集 现阶段在无线通信当中经常使用的发射分集技术之一就是时空发射分集技术，该技术主要由发射天线和接收天线构成，一般情况下，发射天线为两副，接收天线为一副。基站使用两副发射天线发射信号，而移动台则负责使用接收天线接收信号。在此过程中，经由两副发射天线发射的信号已经被时空编码，最终移动台只用一副接收天线便可以合并两种信号。由于时空发射分集技术能够有效抑制通信信道的衰落，而其使用的高级调制手段能够使得复用因子数大大降低，因此该技术可以实现高分急增益，对解决通信信道衰落导致压缩系统容量问题起到一定的辅助作用。当前在第三代移动通信系统物理信道当中常常会使用这种由时空和编码相结合的发射分集方法，但事实证明若想实现高增益必须处于多径衰落信道当中，这也使得该技术的应用范围受到极大限制[1]。 二、延迟分集 简单来说时间分集与空间分集相互叠加即为延迟分集，由此也可以看出延迟分集具有操作简便的巨大优势，但在延迟分集技术当中，始终保持延迟误差估计的高敏感度，也就是说延迟分集技术当中无可避免的会出现延迟估计误差。而误差的出现将直接导致通信性能下降，甚至对实现分集增益产生一定抑制作用。除此之外，接收端在使用延迟分集技术接收信号的过程当中会出现延迟传送的情况，使得信号无法出现实时合并最终影响分集增益。因而在实际无线网络通信当中，延迟分集技术一般被运用在能够准确估计延时的通信系统当中。 图1 延迟分集技术 三、时间转换发射分集 时间转换发射分集技术是当前最常运用在无线通信系统当中的一种分集技术，简单、便捷、高效是时间转换发射分集技术最主要的特点。该技术借助轮询时间片选择天线，虽然过程简单快捷但是在某种程度上也会影响其控制功率。控制功率需要建立在测量信噪比和估计信道的基础之上，接收端在估计信道的过程当中其实也是在估计多个时隙当中的导频信号[2]。时间转换分集技术的运用使得各时隙中的信号经由多副天线发射，也就是说信号需要经过多个传输路径，这也导致接收端必须同时估计多个信道，进而影响接收端的性能。基于此种情况，时间转换发射分集技术多运用在很少出现信噪比误差的控制功率算法中。 四、相移发射分集 所谓的相移发射分集技术可以被看做是频率分集加上空间分集。与时空发射分集技术相似，在相移发射分集技术当中也有发射天线两副、接收天线一副，但在两副发射天线当中使用的频率却大相径庭，因此接收端往往需要根据接收到不同信号中的频率对其加以区分，之后才能进入合并环节最终实现分集增益。相移发射分集与人为生成多普勒频移于通信信道中有着异曲同工之妙，也就是说相移发射分集技术能够有效消除迅速移动的接收端致使通信信道衰落并产生多普勒频移，通常情况下相移发射分集技术被运用在高速运动的接收端当中。 五、相位结合发射分集 相位分集加上空间分集即构成了相位结合发射分集技术，发送方配置天线的发射对应位置，使得接收端能够尽可能接受到最大能量的信号。相位结合发射分集技术将估计上下行链路中的信道进行统一处理，由于上下行链路在时分双工系统中传输频率相同，且基本呈对称状态，因此在时分双工系统当中最适宜使用此种发射分集技术[3]。

现代移动通信第四版 第二章课后答案

第二章 思考题与习题 1 无线电波传播共有哪几种主要方式？各有什么特点？ 答：典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。 当电波的直射路径上无障碍物时，电波直接到达接收天线；当电波的直射路径上存在障碍物时，电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波；当电波在平坦地面上传播时，因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波；当电波入射到粗糙表面时，反射能量由于散射而散布于所有方向，形成散射波。 2 自由空间传播的特点是什么？ 答：自由空间传播是指空间周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。电波在自由空间传播时，媒质的相对介电常数和相对导磁率都等于1，传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面反射信号场强忽略不计。自由空间中电波传播损耗为32.4420lg (km)20lg (MHz)fs L d f =++，其中，d 为T-R 间距离，f 为电波频率。其规律是:与2d 成反比→距离越远，衰减越大；与2 f 成反→频率越高，衰减越大。 3 设发射机天线高度为40m ，接收机天线高度为3 m ，工作频率为1800MHz ，收发天线增益均为1，工作在市区。试画出两径模型在1km 至20km 范围的接收天线处的场强。（可用总场强对0E 的分贝数表示） 解： 40,3,1800t r h m h m f MHz d d d ===∴?==Q 反射波与直射波的路径差为 因为）（??-+=j Re 1E E 0又因为18001501;f MHz MHz R =>=-所以有 ])37(1)43(1[12])37(1)43(1[222222d d d d d d c f d +-+=+-+=?=?ππλπ ? 此时接收到的场强为)1(Re 1E E ])37(1)43(1[20022d d d j j e E +-+-?--=+=π?）（ 用分贝表示为km d km e E E d d d j 201)1lg(10])37(1)43(1[2022<<-=+-+-π 用Matlab 画出变化曲线。 由式（2-29）可知，其规律是: —与4d 成反比→比自由空间衰减快得多。

无线定位技术2

摘要：本文给出了一种通过无线电台定位的方法，它的显著特点是可利用普通超短波电台，实现快速准确自定位，并通过自组织数字电台网络实现位置信息的快速报知，系统架构类似于美军EPRLS系统。其基本原理是通过相关运算获得相位差和相应的距离差，并通过解双曲线方程得到位置坐标。本文采用模糊聚类方法实现双曲线方程的快速求解，灵活、实用。 关键字：无线电定位EPLRS ADHOC 相关法雷达定位GPS定位超短波电台 A research method about radio-location Summary : This text will tell a research method about radio-location。The method of the distance measuring is designed according to the traits of the ultra-short wave radio . The system structure is similar to the American army’ Enhanced Position Location Reportin g System ------ EPRLS. According to this method, the relevant range difference will be obtained through the phase difference which comes from the relevant operation , and the location coordinate will be obtained through the hyperbola equation . At the same time , this text will tell a good solution to the hyperbola equation , a quick solution which adopts fuzzy clustering . Key words: radio-location EPLRS ADHOC radar-location GPS-location ultra-short wave radio 1 前言 战场作战单元的准确定位对信息化作战具有重大的意义。美军的增强型位置报知系统（EPLRS），在90年代初期开始研发，至今已达到实用阶段，定位精度在15米左右[1]。在伊拉克战争中，第4机械化步兵师使用了最新型的视距电台、EPLRS和其他基于EPLRS战术互联网的数字化系统[2]，在机动部队近实时地精确定位、导航、火力支援、火力协调中发挥了巨大的作用，充分体现了现代部队快速反应能力和协调作战能力。由于它可为战术部队指挥官提供己方部队与友方部队的位置，动态地显现前线作战部队的状况，并提供对友邻部队的识别，这就大大地增强了战术部队的指挥控制能力。 EPLRS系统主要部件是EPLRS电台、网络控制站(NCS)和栅格坐标装置(EGRU)，一个标准的陆军师将装备325～400部EPLRS无线电台、4个EPLRS网络控制站及12部EPLRS栅格坐标装置。NCS作用是建立和控制网络中各电台，NCS既能处理数据通信传输，又能提供定位、导航以及鉴别等服务功能。EGRU 装置用于提供定位和信息中继功能。EPLRS无线电台用于发送、中继及接收信息，同时可获得自 身坐标信息，并通过网络向网络中心报知位置信息。[3] 2 定位报知系统组成构想 在现有超短波电台和视距宽带电台的基础上，通过适当改造和功能扩展，实现电台自定位和位置报知系统。 将具有栅格坐标装置的电台（EGRU）分布在规划好的固定坐标点上，这些电台组成骨干通信网，通过战术路由器连接ad hoc网络（ad hoc网络是由无线定位电台和战术路由器组成的节点构成的），形成一个无缝的战术互联网。 EGRU为大功率电台，在内部增加数字锁相环、定位信号产生以及定位信号再生等功能模块后，可为用户电台提供定位信号。 无线定位电台为普通视距电台，在内部增加数字鉴数字锁相环、相仪、坐标解算等模块，可接受定位信号，通过相关处理，获得自身坐标信息。通过战术互联网向指挥中心汇报坐标信息。 网络控制站（NCS）用来规划和广播定位信号载波频率、网络控制、信息汇总等功能。 3 无线电定位原理 无线电自定位方法是利用超短波视距通信的特点，根据雷达双曲线定位法的基本原理演化而来的。双曲线定位法是通过三个或多个基站到用户机之间的距离差来定位。如图1所示，在平面上，用户站到基站的距离差，和基站的间距决定一条双曲线。同样，可以得到用户站与其他基站决定的双曲线，曲线的交点

无线通信基础知识

序 无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题，主要原因有两个，这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。首先是衰落（fading）现象；其次是无线用户是在空中进行通信，因此彼此间存在严重的干扰（interference），下面分别做一简要介绍。 1）衰落 首先介绍一些无线衰落信道的特性，与其他通信信道相比，移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动，使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时，会遭受各种衰落的影响，一般来说接收信号的功率可以表达为： P（d）=|d|-n S（d）R（d） 其中d表示移动台与基站的距离向量，|d|表示移动台与基站的距离。根据上式，无线信道对信号的影响可以分为三种： (1) 大尺度衰落：电波在自由空间内的传播损耗|d|-n，其中n一般为3~4，与频率无关； (2) 阴影衰落：S（d）表示，由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落，被称作中等尺度衰落； (3) 小尺度衰落：R（d）表示，它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的，当空间尺度与载波波长相当时，会出现小尺度衰落，因此小尺度衰落与频率有关。 大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切，小尺度衰落是本文的

重点。 2）干扰 干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰（如蜂窝系统的上行链路），也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰（例如不同小区中用户之间的干扰）。

无线信道的多径衰落 无线移动信道的主要特征就是多径传播，即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机，参见图1。由于电波通过各个路径的距离不同，因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。不同相位的多个信号在接收端叠加，如果同相叠加则会使信号幅度增强，而反相叠加则会削弱信号幅度。这样，接收信号的幅度将会发生急剧变化，就会产生衰落。 图1 例如发射端发送一个窄脉冲信号，则在接收端可以收到多个窄脉冲，每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。对应一个发送脉冲信号，图2给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion )，其中τmax被定义为最大时延扩展。 在传输过程中，由于时延扩展， 接收信号中的一个符号的波形会扩 展到其他符号当中，造成符号间干 扰( Inter Symbol interference， ISI )。为了避免产生ISI，应该令图2 符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展，或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。由于移动环境十分复杂，不同地理位置，不同时间所测量到的时延扩

铁路专用通信设备

铁路专用通信设备 1.GSM-R GSM-R机车综合无线通信设备 GSM-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，它基于GSM的基础设施及其提供的语音调度业务(ASCI)，其中包含增强的多优先级预占和强拆(eMLPP)、语音组呼(VGCS)和语音广播(VBS)，并提供铁路特有的调度业务，包括：功能寻址、功能号表示、接入矩阵和基于位置的寻址；并以此作为信息化平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路应用，GSM-R的业务模型可以概括为： GSM-R业务 = GSM业务 + 语音调度业务 + 铁路应用 HY-473库检电台 HY-473库检电台用于机车出入库时对机车综合无线通信设备(简称CIR)进行功能定性检测，以保证机车上线运行时CIR正常工作。机车综合无线通信库检设备可以工作在GPRS或450MHz工作模式，可对450MHz机车台、GSM-R功能、800MHz预警进行功能检测。系统由计算机、打印机、测试模块集、天馈线、测试控制软件组成。其中测试模块集可由GSM-R模块、录音单元、控制单元、450M模块、800M模块组成。 2.无线列调系统 调度总机 调度总机是列车无线调度通信系统中的地面固定设备，设置在调度所，通过四线制有线线路与车站台连接。 车站电台 B制式车站台是专门为铁路车站设计的通信设备。该设备采用了最新技术，操作简便，具有很多的专用功能。 便携式车站电台

便携式车站设备，主要用于与机车电台、车站电台及手持台进行通话。便携台可通过内置电池供电（电池容量为12安时），在无外接电源的情况下，可保证正常工作8小时以上,电池电量不足时有声光提示；便携台可用专用的外接充电电源对内置电池充电，电池充满后充电器有相应提示。此外，便携台还设有按键及指示灯，便于测试和使用。 通用机车台 本电台是通用式无线列调机车电台，它兼容B、C制式机车台的所有工作模式。安装在列车机车上，供司机使用。可用于机车与调度、车站、其它机车、车长之间通信联系。利用GPS全球卫星定位系统，按机车的运行位置，适时控制机车电台的通信方式的变更，使之改变到与地面通信设备一致的工作模式上，从而实现与地面通信设备正常通信的目的。当机车在GPS的弱场区（如山区或隧道内）运行时，不能通过GPS定位来进行工作模式的切换，该电台可以通过人工选择通信模式，保证机车可以与地面通信设备进行正常通信。 3.列调系统测试设备 调度命令出入库检测设备 调度命令出入库检测设备是用于铁路列车无线调度系统中对机车调度命令进行出/入库检测的装置。安装在机车入库点的附近，对机车的调度命令进行地面检测和车上检测，将检测的结果反馈给计算机在屏幕上显示出来，并存储该结果。管理人员可以按时间、机车号查询或统计数据，并可以打印、导出数据。 HY464-2型监测总机 该设备用于铁路无线列调系统，通过有线线路对调度区段内的车站台、中继器和调度总机进行监测，并将监测结果显示在CRT屏幕上或通过打印机进行打印。该设备可对四个区段内的车站台、中继器和调度总机进行监测，分为人工监测和自动监测两种方式。

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备，为通信设备之间提供信息传输的物理通道；是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输，都是电磁波在不同介质中的传播过程，在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类：①有线通信，②无线通信，③光纤通信。 对于不同的传输介质，适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度，高带宽传输介

质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”，两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB，(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落（骤然降低）。引起衰落的因素有环境有关。 无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下： ①直射：即无线信号在自由空间中的传播； ②反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体时，发生反射，反射一般在地球表面，建筑物、墙壁表面发生； ③绕射：当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射； ④散射：当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上，一般树叶、灯柱等会引起散射。 无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗：电波弥散特性造成，反映在公里量级空间距离内，接收信号电平的衰减（也称为大尺度衰落）； ②阴影衰落：即慢衰落，是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的； ③多径衰落：即快衰落，是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化，一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等； (3)时延扩展：信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述； (4)多普勒扩展：是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散，又称时间选择性衰落，是对信道时变效应的描述； (5)干扰：包括干扰的性质以及干扰的强度。 无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型，后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。

移动通信分集技术

移动通信报告 设计题目：分集技术 班级： 11通信 姓名： 学号： 指导教师： 2014 年 12 月 10 日 分集技术

Diversity Techniques 【摘要】无线移动通信因其信道的特殊性，使得多径现象及各种衰落极大地 影响通信质量，衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。为了提高系统的抗多径性能，最有效的方法是对信号采用分集技术。分集技术因为他的良好的抗衰落性能而被视为一种有效的方法应用在移动通信系统中。分集基本思想是在相关性很小的若干个支路上载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。分集技术通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信号，来抵抗衰落引起的不良影响。在第三代和第四代移动通信系统中，分集技术都已得到了广泛应用。 Abstract: Multipath phenomenon and attenuation make great effects on the quality of wireless mobile communication because of its special channel. The attenuation effect is one of the main reasons that affect the quality of wireless communication.In order to improve the anti-multipath performance of the system, the most effective method is the use of diversity techniques to signals. Because of its good resistance to attenuation, diversity has been regarded as an effective method in a mobile communication system. Diversity techniques mean carrying the same messages on different branches which have little correlation between each other, and then it will output the signal from those branches by the combining techniques, so it can reduce the probability of deep attenuation greatly in receiving terminal. Diversity techniques usually make use of the uncorrelated characteristics of same signal’s independent samples in wireless propagating environment, and improve the received signals by signal combining techniques to resist attenuation effects. In the third and forth generation mobile communication system, diversity techniques have been widely used. 【关键词】空间分集；合并技术；MIMO技术 Keywords: Space Diversity; Combining Techniques; MIMO Techniques 【正文】 一、分集技术基本原理 “分集”背后的主要思想是提供发射到接收机信号的不同复制信号。如果不同复制信号独立的衰落，所有发射信号的复制信号同时深衰落的可能性就会降低[1]。因此分集的基本原理就是通过多个信道（时间、频率或者空间）接收到承载相同信息的多个复制信号，由于多个信道的传输特性不同，信号多个复制信号的衰落就不会相同。这样，接收机就可以可靠地用这些接收信号解码发射信号。 分集技术实现的必要条件是在接收端必须能够接收到承载相同信息且在统

无线电定位技术综述

陕西理工学院电子信息讲座论文 无线电定位技术 作者:*** 指导教师：** 专业名称：电子信息工程 班级：电子101 学号： 2013年4月9日

无线电定位技术 摘要：无线电定位一般分为有源定位和无源定位，一般为雷达台站、通讯卫星（或侦察飞机）以及接收仪的设备的运用，通过对空间三位位置的分析再由信号的处理将其显示出来的。本文通过对雷达台站、卫星以及空间定位方法介绍及信号的调制与解调等方面的论述来说明当今定位系统（GPS）以及未来的走向做一定的分析。 关键字：有源定位；半有源定位；无源定位；雷达台站；通讯卫星；空间TODA定位技术；信号的调制与解调。 Abstract: radio positioning is generally divided into active and passive location, generally for radar stations, communications satellite ( or reconnaissance aircraft ) and a receiving instrument equipment to use, based on the analysis of space three position by the signal processing to be displayed. This article through to the radar stations, satellites and space positioning method is introduced and the modulation and demodulation of signal aspects and so on to explain current positioning system ( GPS ) and future to do some analysis. Keywords: active positioning; semi active positioning; passive location; radar stations; communication satellite; space TODA positioning technology; signal modulation and demodulation. 引言：随着当今时代的发展，无线电技术像雨后春笋般迅速发展，经历了二十世纪的洗礼，无线电技术已经运用到了我们日常生活的方方面面。所谓无线电技术就是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波上面搭载了一些信号，并通过这些信号传送的时间、空间等方面来寻找人们需要的东西的技术。无线电定位是无线电技术的一个分支，但它却已经在我们生活的非常普遍，GPS就是一个典型应用，本综述将主要概括的介绍无线电定位的分类、设备、算法以及未来的一些个人想法。 一，无线电定位的分类 1.有源定位（active location）：亦称“辐射源定位”。用无线接收设备，接受敌方电子设备发射的电磁波来确定其位置的方法，主要有直接定位法、三角定位法、时差定位法等。 （1）直接定位法（direct location），根据一个接收点截获的信号确定发射源位置的方法。如利用人造地球卫星（或飞机）飞过被侦察的发射源上空，用窄波束天线截获其发出的信号，根据天线所指角度和卫星（飞机）所处位置确定发射源位置。一次飞行的定位精度较低。对指定空间进行多次测量，使每次接收天线观察区有重叠部份，就能提高定位精度。 （2）三角定位法（triangulation location），三角测量法是在地面上选定一系列的点,并构成相互连接的三角形,由已知的点观察各方向的水平角,再测定起始边长,以此边长为基线,即可推算各点的经纬度座标。 "三角形"测量法按照空间概念的不同,可以分为水平面三角形和竖直面三角形测量法.按照计算模型和原理的不同,它又可分为运用正弦定理和余弦定理求解一般三角形和运用正切函数求解直角三角形。 正弦定理公式：a/sinA=b/sinB=c/sinC 余弦定理公式：c=根号（a2+b2-2abcosC） 正切公式：tgA=a/b 或tgB=b/a 其中a、b分别为直角三角形的两直角边，A、B分 别为它们所对应的2个角。 （3）时差定位法（time-of-arrival location ）又称“反罗兰定位法”。用三个以上已知相对距离的机载接收点，测量同一发射源发出的信号，根据信号到达各接收点的时

铁路无线列车调度通信系统

铁路无线列车调度通信系统 铁路无线列车调度通信系统（railway radio train dispatch communication system）以铁路运输调度为目的，利用无线电波的传播，完成列车与调度中心之间或列车与列车之间通信的系统。简称无线列调。这是一种铁路专用的移动通信系统，是铁路调度通信系统的重要组成部分。组成包括调度所设备、沿线地面设备、移动电台设备、传输设备。 调度所设备包括调度总机、调度控制台、录音机以及监控总机等部分，供调度员与机车司机、车站值班员进行通话，必要时还可以进行数据通信。 沿线地面设备包括与传输设备相连的控制转接部分、收信机、发信机、双工器、传 输线和天线，以及调度分机等设备。 移动电台设备装载于运行列车上的无线通信设备，包括机车电台和车长电台。 传输设备用于把调度设备和沿线各地面固定电台连接起来，为信息传输提供音频通 道。 制式列车无线调度通信系统分为A，B，C 3种制式，采用150 MHz或450 MHz 频段，除个别呼叫采用数字编码外，其他呼叫信令均为模拟信令方式。为了解决弱场强区段通信问题，采用异频无线中继器。为了解决隧道中通信问题，采用150 MHz或450 MHz 频段漏泄 同轴电缆。 A制式系统适用于装设有调度集中设备的铁路干线，以调度员直接指挥司机为主的作业方式调度区间。采用有线、无线相结合的组网方式，基站电台与移动电台间的通信采用无线方式，调度所至基站电台的通信采用四线制音频话路构成。基站电台按场强覆盖合理设置，并具有跟踪功能以保证通信连续。调度员可以个别呼叫指定的司机，也能够识别司机的呼叫，还能够向调度区间内所有的机车司机发出呼叫（全呼）。调度员与司机之间除了话音通信外，还可以传输数据和指令，并能在调度所内打印和显示，以便及时掌握列车运行状态。为了保证系统正常工作，调度所设备应能对各基站电台进行集中监测和检测。在紧急情况下， 机车司机可以向调度员发出紧急呼叫。 B制式系统适用于繁忙的铁路干线，以车站值班员办理行车业务为主的方式，也采用有线、无线相结合的组网方式。车站电台与移动电台间的通信使用无线方式，调度所至车站电台的通信采用四线制音频话路构成。B系统应该优先满足调度员与司机间的通信。调度员呼叫司机时，先选呼运行列车最近的车站电台（选站），再呼叫该电台覆盖区内的所有机车电台（组呼），然后用话音叫出所有通话的司机，下达调度命令。调度员也可以通过各个车站电台呼叫调度区间内的所有司机（全呼）。机车司机在紧急情况下可向调度员发出紧急呼叫。车站值班员可以通过车站电台与其覆盖区内的司机、运转车长进行通话。有条件时，相邻车站值班员之间可以通过车站电台进行通话。在同一车站电台覆盖区内，司机与司机、车长与车长、司机与车长之间也可以进行单工通话，异频单工的通话则需要经车站电台转接。 B系统也可以经调度员人工转接进入铁路公务电话网。 C制式系统适用于以车站值班员办理行车业务为主的一般铁路线路和支线上，车站

浅谈无线通信网络中的分集技术

浅谈无线通信网络中的分集技术 分集技术作为无线和移动通信中对抗衰落的一种有效手段,可有效提升数据传输速率,这越来越多地引起人们的关注,已经成为新一代无线传输系统的关键技术之一。因此,如何更好地将分集的强大优势和具体实现结合起来,以提高通信的效率与效果具有十分重要的现实意义。 标签：通信网络分集技术基本原理作用及增益 衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。其中的快衰落深度可达30～40dB,此时,利用加大发射功率、增加天线尺寸和高度等方法来克服这种深衰落是不现实的。采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。目前,这种技术已广泛应用于包括移动通信,短波通信等随参信道中。 1分集技术的基本原理 根据信号论原理,若有其他衰减程度的原发送信号副本提供给接收机,则有助于接收信号的正确判决。这种通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的方法被称为分集。分集技术是用来补偿衰落信道损耗的,它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点,使用一定的信号合并技术改善接收信号,来抵抗衰落引起的不良影响。空间分集手段可以克服空间选择性衰落,但是分集接收机之间的距离要满足大于三倍波长的基本条件。 分集的基本原理是通过多个信道(时间、频率或者空间)接收到承载相同信息的多个副本,由于多个信道的传输特性不同,信号多个副本的衰落就不会相同。接收机使用多个副本包含的信息能比较正确的恢复出原发送信号。如果不采用分集技术,在噪声受限的条件下,发射机必须要发送较高的功率,才能保证信道情况较差时链路正常连接。在移动无线环境中,由于手持终端的电池容量非常有限,所以反向链路中所能获得的功率也非常有限,而采用分集方法可以降低发射功率,这在移动通信中非常重要。 分集技术包括两个方面:一是分散传输,使接收机能够获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号;二是集中处理,即把接收机收到的多个统计独立的衰落信号进行合并以降低衰落的影响。因此,要获得分集效果最重要的条件是各个信号之间应该是“不相关”的。 2 协作分集技术对通信起到的作用和增益 2.1 提高信息传输速率研究证明,当两个用户到基站的信道统计特性相似,即有相同的均值,并且两用户间的信道质量较好时,协作方案提高信息传输速率的幅度就越大,系统性能的提升就越显著。当两个用户到基站信道统计特性不同时,

无线通信1 (3)

无线通信模拟试题三 一．填空题（本大题共4小题，每空2分，共20分） 1.所谓半双工通信方式，是指通信双方都能收发消息，但不能________ 进行收和发的形 式。所谓全双工通信，是指通信双方可同时进行________ 传输消息的工作方式。 答案：同时双向 解释：要求掌握单工、半双工、全双工三种点对点通信方式的定义。 单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；半双工数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输；全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输。 2.依据切换时对新旧链路的不同处理方式可以将切换分成_____切换和______切换。 答案：硬软 解释：硬切换是在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。这种切换的过程是移动台(手机)先暂时断开通话,在与原基站联系的信道上，传送切换的信令,移动台自动向新的频率调谐，与新的基站接上联系,建立新的信道，从而完成切换的过程。软切换,就是在移动台进入切换过程时，与原基站和新基站都有信道保持着联系,一直到移动台进入新基站覆盖区并测出与新基站之间的传输质量已经达到指标要求时，才把与原基站之间的联系信道切断。 3.常用的无冲突多址方式有______、______、______和SDMA。 答案：FDMA TDMA CDMA 解释：FDMA（频分多址）：每个信道对应一个中心载频；TDMA：每个信道对应不同时隙；CDMA：每个信道对应不同码字；SDMA：利用天线的方向性划分信道。 4.数字调制就是用________ 控制高频载波，把________ 变换为________ 的过程。 答案：基带数字信号基带数字信号频带数字信号 解释：掌握数字调制的概念。 二．选择题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1. 下列指标中用来衡量数字通信系统可靠性的是（）。 (A) 码元传输速率(B) 信息传输速率 (C) 误码率(D) 频带利用率 答案：C 解释：误码率用来衡量传输可靠性，频带利用率用来衡量传输有效性。 2. 对于一个二进制数字序列10110 ，若用相对电平有跳变表示“ 1 ” ，无跳变表示“ 0 ” ，则序列可以表示为（）。 (A) 10110 (B) 01001

无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)

一、无线通信专业 （一）无线通信专业基础知识 1.无线通信原理： （1）无线收发信设备知识； （2）无线信道的特性； （3）调制技术； （4）编码技术； （5）天线基本原理及相关参数； （6）跳频技术。 2.无线通信系统基础知识： （1）无线通信传输系统的组成及工作原理； （2）无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识； （3）无线接口信令； （4）各种传输方式； （5）无线通信系统工作原理； （6）无线通信系统网络结构。 3.无线通信业务知识： （1）移动交换机的组成及电路结构； （2）移动交换机的工作原理； （3）移动交换机的维护常识；

（4）相关仪器、仪表的使用和基本知识。 4.各种传输方式、工作原理、网络结构。 5.其他知识： 本专业维护规程。 （二）无线通信专业技术知识 无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能，每个职业功能还分为不同的工作内容。每个工作内容为一个考试模块，考生只需选择某一考试模块参加考试。 一、无线传输系统 ●工作内容：长波、中波、短波、超短波 ●专业能力要求：1．掌握测试仪表、工具的使用方法。 2．能够对分析测试结果，提出改进质量的技术措施。 3．掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 4．掌握各种电源设备的工作原理和性能。 5．熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 6．具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。

7．完成设备的大修、更新、改造，组织新设备的安装、测试开通。 ●相关知识：1．电波传播特性。 2．针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。 3．无线通信原理。 4．无线通信系统基础知识。 5．无线通信业务知识。 二、微波传输系统 ●工作内容：微波终端、微波中继 ●专业能力要求：1．微波通信传输系统的结构。 2．监控系统的原理和组成。 3．掌握测试仪表、工具的使用方法。 4．能够对分析测试结果，提出改进质量的技术措施。 5．掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 6．掌握各种电源设备的工作原理和性能。 7．熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 ●相关知识：1．无线通信原理。 2．无线通信系统基础知识。 3．无线通信业务知识。 三、卫星通信传输系统

无线通信中的分集技术

无线通信中的分集技术 ——浅析极化分集在天线中的应用 通信一班王敏（200800120200） 引言：在移动通信系统中，无线传播将遇到由于多径效应产生的多径衰落以及由于地形地物遮挡引起的阴影衰落，在某些特定的点，信号可能会相互抵消.在几米的范围内，信号可能会变化20~30dB.为了克服衰落，提高系统性能人们通常采用分集技术。 一、天线系统中的分集技术 分集技术就是利用两个或更多的不相关信号进行处理，不相关信号的采集可以通过空域、时域和频域三种方式实现，具体的实现方法有以下几种：第一、空间分集。也称天线分集，就是采用多付接收天线来接收信号，然后进行合并。为保证接收信号的不相关性，这就要求天线之间的距离足够大，在理想情况下，接收天线之间的距离只要波长λ的一半就可以了。 第二、极化分集。在移动环境下，空中的水平路径和垂直路径是不相关的，因而信号也呈现不相关的衰落特性。这就可在发射和接收端各装两付天线，一个水平极化天线，一个垂直极化天线，这就可以得到两个不相关的信号。 第三、角度分集。信号在传输过程中受环境的影响，使得到达接收的信号不可能是同方向的，这样在接收端安装方向性天线就可得到不相关的信号进行合并。 第四、频率分集。频率分集是指在多于一个载频上传送信号，其原理是基于在信道相干带宽之外的频率上不会出现同样的衰落。 第五、时间分集。对于一个随机衰落的信号，若对其振幅进行顺序取样，对时间间隔大于相干时间的两个样点是互不相关的。 在实际的天线系统中，使用的分集方式主要有以下两种： （一）空间分集：一面天线接收信号最小可以通过另一面天线接收最大信号而得到补偿.用这种方法得到的平均接收电平的增加被称为分集增益.水平间距一般在3~5米之间，它与相关系数、方位角、基站高度有关。 （二）极化分集：极化分集是采用两个相互垂直的天线进行接收.可以采用水平/垂直极化或者±45°交叉极化。采用极化分集（接收）技术，一个扇区需要一面双极化天线。

第一章无线电管理基础介绍

第一章无线电管理基础知识介绍 1．无线电管理的核心目标 无线电管理的核心目标是在全国或全世界的无线电通信和其他无线电业务领域内以最合理、最公平、最有效和最经济的方式地使用、利用或保护有限的无线电频谱/卫星轨道资源，使得各种无线电通信网和各无线电台站能够经济、有效地在各种无线电环境下不受干扰地正常工作，为国家的经济建设、国防建设服务，保障人民的生命和财产安全，提高人们的物质和精神的生活水平，推动国家社会与经济的发展和科学技术的进步。 根据有关领导的讲话，我国无线电管理的指导思想是“为中央首脑机关服务，为国防建设和经济建设服务，中心是为经济建设服务”；指导方针是：“加强管理，保护资源，保障安全，健康发展”；指导原则是：“统一领导，统一规划，分工管理，分级负责”。 2．无线电管理的主要内容 要实现无线电管理的目标，无线电管理工作者必须采用行政、法规、经济和技术手段，主要做好以下四项工作：对无线电频谱/卫星轨道资源的管理，对无线电台站的管理，对无线电监测和监督检查，对无线电发射设备的管理。 3. 无线电频谱/卫星轨道资源的管理 3.1 无线电频谱资源 几千年来，从烽火报信、快马传书、驿站梨花，到发明电报、电话、互联网，人们追求完全时空通信自由的努力从未停止过。人们梦想有朝一日拥有在任何时间、任何地点与任何人的无束缚通信自由。要获得这种自由，利用无线电波进行通信必不可少。无线电通信又属于电信中的一种。根据国际电信联盟《无线电规则》，电信( telecommunication)定义为利用有线电、无线电、光或其他电磁系统对于符号、信号、文字、图像、声音或任何性质的信息的传输、发射或接收。无线电通信则为使用无线电波的电信。无线电波定义为频率在3000GHz以下，不用人工波导而在空间传播的电磁波。作为传输载体的无线电波都具有一定的频率和波长，即位于无线电频谱中的一定位置，并占据一定的宽度。无线电频谱（radio spectrum）一般指9KHz－3000GHz频率范围内发射无线电波的无线电频率的总称。无线电频谱可分为下面表1中的14个频带，无线电频率以Hz（赫兹）为单位，其表达方式为： ―― 3 000kHz以下（包括3 000kHz），以kHz(千赫兹)表示； ―― 3MHz以上至3 000MHz（包括3 000MHz），以MHz(兆赫兹)表示； ―― 3GHz以上至3 000GHz（包括3 000GHz），以GHz(吉赫兹)表示。