《无线通信基础》PPT课件 熊磊 北京交通大学

 
课件内容： 
无线通信概论 
掌握无线通信的基本概念，了解无线通信系统使用的频谱和无线通信发展史，特别是移动通信从1G到5G的发展史，熟悉各类常用的无线通信系统，深刻认识无线通信面临的技术挑战。 
1.1 无线通信系统与频谱 
1.2 无线通信系统发展史 
1.3 常用的无线通信系统 
1.4 无线通信面临的挑战 
共2课时 
无线电波传播机制 
了解无线电波5种主要的传播机制（直射、反射、透射、绕射和散射）和传播特性，理解掌握路径损耗的概念和不同传播机制下路径损耗的计算方法，掌握噪声和干扰的特点，特别是高斯白噪声和噪声功率的计算方法，熟练掌握链路预算方法。 
2.1 电波传播机制与直射传播 
2.2 反射与透射 
2.3 绕射与粗糙表面的散射 
2.4 系统的噪声和干扰 
2.5 系统的链路预算 
共4课时 
窄带无线信道 
了解窄带无线信道的大尺度衰落和小尺度衰落的产生原因和统计特性，熟悉常用的窄带信道模型，主要包括两径模型、Rayleigh模型和Rice模型，理解中断概率的概念，掌握大尺度和小尺度衰落余量的概念和计算方法，理解多普勒谱的产生原因和衰落的时间依赖性。 
3.1 概述与大尺度衰落 
3.2 两径模型 
3.3 不含主导分量的小尺度衰落 
3.4 含主导分量的小尺度模型 
3.5 多普勒谱和衰落的时间依赖性 
共4课时 
宽带和方向性信道 
理解宽带信道中多径时延扩展与多普勒扩展的产生原因和对信号传输造成的影响，熟悉相干带宽和相干时间的计算方法，掌握频率选择性衰落和平坦衰落、快衰落和慢衰落的判定方法，理解广义平稳非相关散射（WSSUS）假设的意义和抽头延迟线模型的仿真方法，了解MIMO系统中方向性信道基本概念和常用模型。 
4.1 多径时延扩展 
4.2 多普勒扩展 
4.3 广义平稳非相关散射（WSSUS） 
4.4 方向性信道 
共4课时 
数字调制解调 
理解无线通信系统进行调制的原因，熟悉无线通信常用的数字调制方案（如BPSK、QPSK、FSK、MSK、GMSK、QAM等）的基本原理和主要特性，掌握不同调制方式的带宽、频带利用率等指标的计算，理解解调的原理，以及不同无线信道下相干解调和差分检测误码率与信噪比的关系与计算方法。 
5.1 为什么要进行调制解调 
5.2 无线通信常用的调制方案 
5.3 不同无线信道下解调的性能 
共6课时 
信道编码 
理解无线通信系统采用信道编码的原理，熟悉无线通信系统常用的信道编码方式，包括线性分组码、卷积码、Turbo码（应用于3G和LTE系统）和LDPC码（应用于5G系统）的编码和译码方法，掌握衰落信道中有效信道编码方式，以及交织器所发挥的作用。 
6.1 为什么要做信道编码 
6.2 线性分组码 
6.3 卷积码 
6.4 Turbo码 
6.5 LDPC码 
6.6 衰落信道中的编码 
共8课时 
均衡 
理解均衡技术对抗多径导致的符号间干扰（ISI）的原理，掌握常用的线性均衡器，包括迫零和最小均方误差均衡器的基本原理、设计方法。工作流程和性能，了解理解判决反馈均衡器和最大似然序列估计-Viterbi检测的工作原理，了解无需训练序列的盲均衡算法的原理和特点。 
7.1 概述 
7.2 线性均衡器 
7.3 判决反馈均衡器 
7.4 最大似然序列估计-Viterbi检测 
7.5 盲均衡 
共4课时 
分集 
理解分集的基本原理，掌握对抗小尺度衰落常用的微分集技术（包括空间分集、时间分集、频率分集、角度分集和极化分集）的基本原理、实现方式、局限性，以及对抗大尺度衰落的宏分集技术，熟悉接收信号多种合并方法的基本原理和性能特点，掌握分集增益产生的原理和计算方法。 
8.1 基本原理 
8.2 微分集（空间、时间、频率、角度、极化） 
8.3 宏分集 
8.4 信号的合并 
8.5 分集增益 
共4课时 
扩展频谱通信 
理解扩展频谱的基本原理，熟悉常用的扩展频谱技术，包括跳频、直接序列扩频和跳时脉冲无线电的实现方式和特点，理解码分多址的实现方式和主要特性，掌握扩频序列的设计要求和常用扩频序列，以及扩频增益的计算方法。 
9.1 跳频 
9.2 直接序列扩频与码分多址 
9.3 扩频序列 
9.4 跳时脉冲无线电 
共4课时 
正交频分复用 
理解正交频分复用（OFDM）技术的基本思想和系统模型，掌握收发信机的数字实现方法，了解OFDM的主要优缺点，特别是抗多径能力，理解根据信道条件合理设计OFDM参数的方法，了解正交频分多址和高效资源管理方法。 
10.1 系统模型 
10.2 数字实现 
10.3 抗多径 
10.4 基本参数设计 
10.5 正交频分多址和高效资源管理 
共4课时 
多天线技术 
理解多天线技术的基本概念，熟悉信道容量的计算方法，掌握波束赋形和空时编码的实现方法和特点，了解5G核心技术——大规模多天线（Massive MIMO）的原理。 
11.1 概述与信道容量 
11.2 波束赋形 
11.3 空时编码 
11.4 大规模多天线 
共4课时