考點系列一!通信工程師-傳輸與接入(無線)

一、無線通信基礎

考點一:無線電通信概述【考法分析】

掌握電磁波的波長、頻率和速度之間的關係,頻段劃分等。以填空題和判斷題考察為主。其中:頻段劃分 每年必考。

【要點分析】

 同頻率的電磁波,在不同介質中的傳播速率不同。電磁波的波長λ、頻率 f 和速度 v 之間的關係為:v = λf

 目前,移動通信使用的頻段範圍為:300MHz~3GHz,頻段名稱為:特高頻 UHF。

 下一代移動通信頻段擴展至 6GHz~100 GHz。

【備考點撥】 熟記移動通信使用的頻段範圍為:300MHz~3GHz,頻段名稱為:特高頻 UHF。每年必考。


考點二:無線電波的傳播模式及機制【考法分析】

掌握無線電波的傳播特性,以填空題形式考察為主。

【要點分析】

 電波在空間傳播時會產生各種傳播模式。無線電通信中主要的電波傳播模式有地表波、天波和空間波 3 種;

 地表波是指沿地球表面傳播的電波傳播模式;

 天波是利用電離層的折射、反射和散射作用進行傳播的電波傳播模式;

 空間波是指在大氣對流層中進行傳播的電波傳播模式;

 電磁波在空間中的傳播進制有多種,通常由直射傳播、反射傳播、繞射傳播和散射傳播等。

【備考點撥】

熟記 3 種電波傳播模式,並建立無線電傳播環境複雜的思想。


考點三:自由空間的電波傳播 【考法分析】

掌握電波在自由空間傳播的特性,以填空題、判斷題和計算題考察居多。

【要點分析】

 在自由空間中,電波能量以球面波形式向空間擴散,總能量不變,但因擴展而造成衰減;

 自由空間傳播損耗關係式:ܮ݂ = ͵ʹʹͶǤ ൅ ʹͲ log ݂ ൅ ʹͲ log ݀,其中:d 和 f 的單位分別為:km 和 MHz;

 當傳播距離增加一倍,或者信號的工作頻率增加一倍時,都會使自由空間的傳播損耗增加 6dB。

【備考點撥】

重要考點。透徹理解自由空間內電磁波傳播特性。


考點四:電波傳播的衰落特性--慢衰落 【考法分析】

重點掌握慢衰落特性。以填空題形式考察,每年必考。

【要點分析】

 在無線通信系統中,由於地面反射、大氣折射以及障礙物阻擋等因素的影響,導致了接收端信號的衰 落。當衰落使接收信號電平緩慢起伏,則稱為慢衰落;

 慢衰落產生的原因主要是陰影效應和大氣折射;

 當電波在傳輸過程中遇到起伏的地形、建築物、樹林等障礙物時,在障礙物的後面便形成電波的陰影 區。在移動通信系統中,陰影區中的信號強度很弱,使移動臺接收到的信號場強中值發生緩慢衰落, 這就是陰影效應,陰影效應所引起的衰落稱為陰影衰落。

 陰影效應的衰落速度與頻率無關,主要取決於傳播環境;

 慢衰落服從對數正態分佈;

 慢衰落的標準偏差不僅與地形地物的高度及稠密度有關,而且與信號的工作頻率有關; 當陰影效應以及大氣折射使得多徑信號相對時延發生變化時,會使同一地點的場強中值隨時間呈現慢 變化,這就就是慢衰落。慢衰落的深度與地形和工作頻率有關;

 “宏分集”主要用於蜂窩移動通信系統中,也稱為“多基站”分集,是一種減小慢衰落影響的分集技 術。

【備考點撥】

透徹理解慢衰落產生的原因及影響因素,消除技術等。


考點五:電波傳播的衰落特性--快衰落 【考法分析】

重點掌握快衰落特性。以填空題形式考察,每年必考。

【要點分析】

 在無線通信系統中,由於地面反射、大氣折射以及障礙物阻擋等因素的影響,導致了接收端信號的衰 落。當衰落使接收信號電平快速起伏,則稱為快衰落。

 快衰落產生的主要原因是多徑衰落;

 多徑主要有直射波與反射波形成的多徑,其次還有低空大氣層大氣效應造成的幾種途徑並存的多徑;

 快衰落是指接收場強包絡的快變化,它呈現瑞利分佈;快衰落的衰落速度與移動臺的運動速度和工作 頻率有關。

 “微分集”是一種減小快衰落影響的分集技術。

【備考點撥】

透徹理解快衰落產生的原因及影響因素,消除技術等。

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考點六:陸地無線信道的傳播損耗【考法分析】

瞭解無線信道的傳播損耗理論,以選擇題形式考察。非重要考點。

【要點分析】

 在計算各種地形、地物上的傳播損耗時,均以中等起伏地上市區的損耗中值或場強中值作為基準,稱 為基準中值或基本中值;

 由電波傳播理論可知,傳播損耗取決於傳播距離 d、工作頻率 f、基站天線高度 hb 和移動臺天線高度 hm等;

 隨著頻率升高和距離增大,市區傳播基本損耗中值都將增加;

 若移動臺天線高度在 1m~4m 範圍內,Hm(hm,f)受環境條件的影響較小,移動臺天線高度增高一倍時, Hm(hm,f)的變化約為 3dB;

 市區的場強中值與街道走向(相對於電波傳播方向)有關。縱向路線(與電波傳播方向相平行)的損耗中值明顯小於橫向路線(與傳播方向相垂直)的損耗中值。

 郊區的傳播損耗中值比市區的傳播損耗中值要小。

 開闊地的傳播條件優於市區、郊區及準開闊地,在相同條件下,開闊地上的場強中值比市區高近 20dB;

【備考點撥】 非重要考點。判斷題和選擇題題能夠識別即可。


考點七:多普勒效應 【考法分析】

掌握多普勒效應產生的原因及影響。以填空題考察居多。每年必考。

【要點分析】

 由於移動臺處於移動中,因而接收信號中存在附加的頻率變化,這種頻率變化就是多普勒頻移,從而 給系統引入調頻噪聲。

 運動速度越快、工作頻率越高,多普勒頻移影響就越大。

 多普勒頻移是由移動用戶高速運動而引起的傳播頻率的變化,其變化程度與移動用戶的運動速率成正 比。

【備考點撥】

透徹理解並熟記多普勒效應產生的原因及影響。


考點八:遠近效應【考法分析】


遠近效應 【考法分析】 掌握在 CDMA 系統中遠近效應的概念及其影響。以選擇題形式考察居多。 【要點分析】

 當兩個移動臺距基站的距離不同,卻以相同的功率發送信號時,基站接收到的來自遠端移動臺的有用 信號將可能淹沒在近端移動臺所發送的信號之中。這種由於發送點位置不同,而使得發信機與基站之 間的路徑損耗不同而引起的接收效果下降的現象被稱為“遠近效應”。

 減小遠近效應影響的技術“功率控制”。

【備考點撥】

透徹理解並熟記。


考點九:無線收發信機【考法分析】

掌握無線收發信機的組成及各部件的功能。以簡答題和填空題考察為主。

【要點分析】

 在模擬通信中,發信機的基帶處理電路主要是對信源送來的信號進行放大、濾波、均衡等處理;

 在數字通信中,發信機的基帶處理電路主要是對信源送來的信號進行信源編碼、信道編碼和放大等處 理;

 調製器的作用是將處理好了的基帶信號攜帶到振盪器產生的高頻振盪信號上去。

【備考點撥】

通過無線收發信機原理框圖掌握各部件的功能作用。


考點十:天線與饋線【考法分析】

掌握天線的作用及分類,天線的特性,以填空題和判斷題考察為主。

【要點分析】

 天線是無源器件。僅僅起轉換作用而不能放大信號。

 天線是互易的(具有可逆性),即同一天線既可用作發射天線,也可用作接收天線。同一天線作為發 射或接收的基本特性參數是相同的。

 天線的特性由機械特性和電氣特性來描述,機械特性包括:天線的形狀、尺寸、材料、重量、可靠性 等;電氣特性包括:天線的方向性、增益、極化方式、輸入阻抗和工作帶寬等。

 天線的方向性通常用方向性圖來表示。天線的方向性角越小,天線的方向性越強。

 天線增益:如果參考天線是全向天線(如點源天線),增益的單位為 dBi;如果參考天線是對稱陣子天 線,增益的單位為 dBd。

 天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力。相同條件下,增益越大,電波向正前方傳 播的距離越遠。

 常見的天線阻抗有 50Ω和 75Ω。

 天線的帶寬和天線的型式、結構、材料都有關係。一般來說,天線振子所用管線越粗,帶寬越寬;天 線增益越高,帶寬越窄。

 天線的極化是指天線輻射時形成的電場強度方向。電波的極化方式有 3 種:水平極化、垂直極化和圓 極化。

 天線傾角反映了天線接收哪個高度角來的電波最強。

 駐波比是表示天饋線與基站匹配程度的指標。駐波比總是大於 1 的,一般要求天線的駐波比小於 1.5, 駐波比是越小越好。

【備考點撥】

熟記天線的電氣特性及對天線性能的影響。


考點十一:噪聲 【考法分析】

瞭解通信系統中噪聲的含義,以選擇題和判斷題考察為主。

【要點分析】

 信道的傳輸質量不僅取決於信號的功率,也受信道中的噪聲和干擾的影響;

 按噪聲產生的原因可以分為外部噪聲和內部噪聲;

 無線電通信系統中的任何器件和設備工作時,都會給系統引入熱噪聲。熱噪聲即白噪聲,是由導體中 電子的熱震動引起的,它存在於所有電子器件和傳輸介質中。

 熱噪聲是溫度變化的結果,不受頻率變化的影響。熱噪聲在所有頻譜中以相同的形態分佈,它是不能 夠消除的,由此對通信系統性能構成了上限。【備考點撥】 透徹理解通信系統中噪聲的含義。

考點十二:干擾

瞭解通信系統中干擾的含義,以選擇題和判斷題考察為主。

【要點分析】

 交調幹擾:當接收到有用信號時,可同時聽到信號臺和干擾臺的聲音,而信號頻率與干擾頻率間沒有 固定的關係;一旦有用信號消失,干擾臺的聲音也隨之消失。

 互調幹擾:當兩個或多個干擾信號同時加到接收機時,由於非線性的作用,這兩個干擾的組合頻率有 時會恰好等於或接近系統中頻而順利通過接收機,其中三階互調最嚴重。

 鄰道干擾:在兩個相鄰或相近的波道,所傳輸的信號超過了波道的帶寬,從而對臨近波道所傳播信號 造成的干擾。

 同頻干擾:無用信號的載頻與有用信號的載頻相同,並對接收同頻有用信號的接收機造成的干擾。

【備考點撥】

會判斷每種干擾含義。


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