第2章 无线通信基础
2.1 无线信道传播概述
无线通信是利用电磁波(Electromagnetic Wave)在空间的传播(Propagation)特性进行信息传输与信息交换的通信方式。掌握电磁波传播特性与分析方法是无线通信系统研究与应用的基础。
有线通信是大家熟知的传统的通信连接方式。目前主要使用的有线传输介质为双绞线、同轴电缆和光缆。在有线通信系统中,有线介质具有可靠的、可预知的信道传输特性,这是有线传输系统的一大优点。无线通信的情况则要复杂得多。由于电磁波传播环境的复杂性和无线信道传播的时变特性,无线信道传播特性往往难以准确预知。因此,为了实现可靠的通信,无线传输在技术处理上要比有线传输复杂,而且实现难度也更大,这也使得无线网络比有线网络复杂。
但是,由于无线通信系统不需要像有线通信那样的电缆铺设工程,应用上受地形地域的影响小,在工程建设和使用上具有非常大的灵活性,所以无线通信技术一直受到广泛的重视,是通信技术研究的重要方面。这就是在技术上成为可能之后,近30年来无线通信获得广泛应用的主要原因。
对于无线通信系统来说,电磁波可以通过多种传播方式从发射天线到达接收天线,如地球表面波传播、空间波传播、对流层反射和电离层反射等。不同的传播方式具有不同的传播特点和传播机理,传播特性会有很大的差别。此外,无线通信系统大多工作在城市地物环境,电磁波的传播环境非常杂,发射机和接收机之间基本上无视线传播(LOS,Line of Sight)路径,电磁波从发射机到达接收机一般要经过多条路径,多径传播现象普遍存在,而且高层建筑物引起的绕射损耗也非常大。图2—1给出了城市无线多径传播环境示意图。
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