文件名称：无线数字通信-project2010教程(完全版).
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更新时间：2024-07-29 21:03:28
数字通信原理
第9章 无线数字通信 9.1 引言 本章简要介绍数字无线通信系统。这方面有许多更深入的教材 例如 Tse 和 Viswanath 所著的参考文献 [22J、歌德史密斯 (Goldsmith) 所著的参考文献 [10J。顾名思义，无线系统不 是通过线缆实现通信连接，而是借助空间。通过空间实现连接的优点是用户可以在几乎任意 的地点在移动状态下打电话。无线通信有时也称为移动通信，因为其主要技术问题都和发射 机或接收机的移动有关。 和有线通信相比，无线通信主要有两个新的问题。 一是通信信道经常是随时间变化的， 二是多个用户之间常常存在干扰.前几章所讨论的调制编码技术主要是为了克服信道中的 噪声，无线通信技术还需要克服时变性和干扰。由于这个原因，无线通信中的信道建模以及 调制编码方式都有所不同。 虽然目前公众媒体将无线通信炒得很热，但这个领域从 1897 年马可尼成功演示无线电 波开始，已经有超过一百年的历史。到 1901 年就实现了跨大西洋的无线接收，表明无线通信 技术曾经有过一段快速发展时期。在之后的几十年中，众多的无线通信系统生生灭灭。例如 早期的电视广播采用无线射频传输，现在逐步被有线电视和卫星电视取代。点到点微波电路 曾经是电话网的骨干传输，现在已经被光纤取代。在电视的例子中，有线分布网络淘汰了无 线技术。在骨干传输中， 新的有线技术(光纤)替代了老的无线技术。 相反的例子是电话， 蜂 窝电话正在部分替代有线电话，特别在有线网络不够发达的地区。 本章主要考虑蜂窝网络， 一是因为其现实的重要性， 二是因为其结构相对简单， 可以用 来研究大部分无线物理层问题。蜂窝网络包含大量无线用户，这些用户就是位于汽车里、建 筑物内和街道上的手机。蜂窝网络还包含许多固定的基站， 借助基站向任意位置处的手机提 供无线电通信。 基站所覆盖的范围，也即呼叫可以到达的范围， 称为小区。在图示中， 小区一般是正六边 形，基站位于正*。我们可以将一个城市或区域划分成许多正六边形，如图 9-1a 所示。实 际当中的基站位置一般是不规则的，如图 9-1b 所示。基站所在的位置可能是建筑物屋顶或 山顶， 要求这些位置有良好的通信覆盖，同时能够租到或者买到。 一个具体手机用哪个基站 主要是看通信质量，不是地理距离。 每个主呼手机通过天线和无线电波连接到通信质量最好的基站。基站通过高速电缆、光 纤或微波连接到移动电话交换局(Mobile Telephone Switching Office, MTSO)。移动电话交换 局又连到公众有线电话网。因此来自孚机的呼叫是手机先连到基站，基站再连到移动交换局， 移动交换局再连到有线网， 然后从有线网到达被叫， 被叫可能是另一个手机或固话， 也可能 是计算机。由此可见，蜂窝网并不是一个独立的网络， 而是有线网的附属。移动交换局还有 一个重要功能是协调孚机呼入呼出时所用的基站，以及孚机通话时的基站切换。