《通信链路相关研究》PPT课件

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1、现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室叶芝慧yezhi@seu.edu.cn2007-081教学目标和教学要求本课程是“通信与信息系统”学科硕士研究生的选修课，计划学时40学时，2学分。本课程教学方式为讲课、讨论、自学相结合，通过听课、讨论、撰写读书笔记、提交研究报告等形式，使学生掌握现代移动通信中的关键技术，了解最新的发展，培养创新能力。课程结束以学生提交的研究报告和（或）课程论文评定成绩。2007-082教学大纲通信链路分析衰落信道扩频技术多路复用和多址接入现代移动通信系统原理与应用数字蜂窝移

2、动通信主要技术原理低功率无线接入系统Adhoc网络关键技术RFID课程总结2007-083第１讲　通信链路分析现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室通信工程中的系统链路预算信道接收信号功率和噪声功率量程方程噪声系数、噪声温度和系统温度链路分析系统权衡2007-084现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室1.1通信工程中的链路预算链路不仅指发射机与接收机之间的信道或者区域，它还包括整个通信路径：从信源开始，通过所有的编码和调制过程，通过发射机和信道，直到包含所有信号处理功能的接收机，最后结束

3、于信宿。链路预算是一种评价通信系统差错性能的评估技术。链路分析结果即是链路预算，包括对接收端获得的有用信号功率、干扰噪声功率的计算和制表。链路预算权衡了增益和损耗，概括了发送和接收资源、噪声源和信号衰减的详细分配比例，及其对整个链路过程的影响。2007-085图1.1通信链路分析2007-086现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室图1.2误差概率与Eb/N0的关系曲线1.1通信工程中的链路预算2007-087现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室1.1通信工程中的链路预算对于附加高斯噪声

4、信道的各种调制方式而言，其Eb/N0与误差概率相关联。一旦选定调制方式，给定的误差概率对应着曲线图上的某一点。换言之，要求的误差性能规定了满足性能要求的接收机所要达到的Eb/N0值。2007-088现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室1.1通信工程中的链路预算链路分析的目的是确定图实际系统工作点，并证实该点的误差概率小于或者等于系统的要求。在通信系统设计时，链路预算是一个重要的基本工具，它为系统工程师提供对系统的整体了解。通过链路预算，可以知道整个系统的性能。例如链路余量说明系统是充裕地、刚好或

5、不能满足设计需求。链路分析可以反映系统是否存在硬件限制，以及是否能在链路的其它部分弥补。链路预算经常作为分析系统权衡、配置的参考依据，并且若与其它建模技术结合有助于预测设备的重量和大小、主要功率要求、技术风险以及系统成本。链路预算对系统工程师来说至关重要，它代表了系统性能优化的“底线”。2007-089现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室1.2信道信道是连接发射机和接收机的传播媒介或电磁波通道。通信信道一般包括导线、同轴电缆、光纤电缆，若是射频链路则包括波导，大气层或真空。对大多数地面通信链路来

6、说，信道空间由大气层构成，部分与地球表面相连。对卫星链路而言，信道则主要由真空构成。通常大气层容积定义在高度为20km的范围内。因此，在同步高度（35,800km）路径中只有很少一部分（0.05%）才是大气层。2007-0810现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室自由空间是指在射频传播中没有任何吸收、反射、辐射或衍射等干扰的信道。如果信道中有大气存在，若完全均匀且能满足上述所有要求。同时还假定地面是无穷远的，或者地面的反射系数可以忽略不计，到达接收机的RF能量只与到发射机的距离有关。自由空间信道

7、是理想的RF传播路径。实际上在大气层和近地点的传播会有吸收、发射、衍射和散射等干扰，这些都会影响信号在自由空间的传输。1.2信道自由空间2007-0811现代移动通信技术东南大学移动通信国家重点实验室1.2信道差错性能的降低差错性能降低的两个主要原因:首先是信噪比的损失，其次是码间串扰（ISI）导致的信号失真。均衡技术是为了补偿由于ISI引起的性能降低。重点关注信号功率、噪声功率的增益和损耗。ISI不属于链路预算的范围，这是因为信号功率的增加不总能减少ISI引起的性能降低。2007-0812现代移动通信技

8、术东南大学移动通信国家重点实验室1.2信道差错性能数字通信中误差性能依赖于接收端的Eb/N0，它是归一化的信噪比（S/N或SNR）。SNR指平均信号功率与平均噪声功率之比。SNR降低的原因：降低有用信号的功率，称损耗；增大噪声功率或者干扰信号功率，称为噪声（或干扰）。信号的一部分在传播过程中被吸收、转向、分散或反射时就产生了损耗，结果使得部分发射能量不能到达接收端。电磁噪声和干扰的来源很多，如热噪声，银河系噪声，大气噪声，瞬时