无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中辐射和传播的特性进行信息交换的一种通信方式,它可以传输数据、图像、音颏和视频等。 一、无线通信系统的组成。 无线通信系统一般由发射设备、传输介质和接收设备组成,其中传输介质为电磁波,发射设备和接收设备上需要安装天线,完成电磁波的发射与接收,如图3-1所示。
在给定传输介质上传输的信号,其中包括调制、率变换、功率放大等。调制器将低频信号加到高频载波信号上,频率变换器进一步将信号变换成发射电波所需要的频率(如短波频率、微波频率等),经功率放大器放大后,在通过天线发射出去进行传输。
接收设备是将收到的信号还原成原来的信息送至接收端,接收设备把天线接收下来的射频载波信号,经过信号放大、频率变换,最后经过解调的过程冉将原始信息恢复出来,完成无线通信。
二、无线通信系统的分类。
无线通信系统可以按传输信号形式、无线终端状态、电磁波波长、传输方式和通信距离等进行分类。
1.根据传输信号形式分类。
根据传输信号的形式不同,无线通信系统可以分为模拟无线通信系统和数字无线通信系统。
(1)模拟无线通信系统：模拟无线通信系统是将采集的信号直接进行传输，传输的是模拟信号。
(2)数字无线通信系统：数字无线通信系统是将采集的信号转变为数字信号后再进行传输,传输的信号只包括数字0、1,数字无线通信系统正在逐步取代模拟无线通信系统。
2.根据无线终端状态分类。
根据无线终端状态的不同,无线通信系统可以分为固定无线通信系统和移动无线通信系统。
(1)固定无线通信系统：固定无线通信系统的终端设备是固定的,如固定电话通信系统。
(2)移动无线通信系统移动无线通信系统的终端设备是移动的,如移动电话通信系统。
3.根据电磁波波长分类。
根据电磁波的波长不同,无线通信系统可以分为长波无线通信系统、中波无线通信系统、短波无线通信系统、超短波无线通信系统、微波无线通信系统等。
(1)长波无线通信系统：长波无线通信系统是指利用波长大于1000m、频率低于300kHz的电磁波进行的无线电通信,也称低频通信,它可细分为在长波(波长为1~10km、频率为30~300kHz),甚长波(波长为10~100km、频率为3~30kHz)、特长波(波长为100~100km、频率为300~3000Hz)、超长波(波长为1000-10000km,频率为30~300Hz)和极长波(波长为10000~100000km、频率为3~30Hz)波段的通信。
(2)中波无线通信系统：中波无线通信系统是指利用波长为100~1000m频率为300~3000kHz的电磁波进行的无线电通信。
(3)短波无线通信系统：短波无线通信系统是指利用波长为10~100m、频率为3~30MHz的电磁波进行的无线电通信。
(4)超短波无线通信系统：超短波无线通信系统是指利用波长为1~10m、频率为30~300MHz的电磁波进行的无线电通信。
(5)微波无线通信系统微波无线通信系统是指利用波长小于1m、频率高于300MHz的电磁波进行的无线电通信,它可细分为分米波(波长为100~1000mm、频率为300~3000MHz)、厘米波(波长为10~100mm、频率为3~30GHz)、毫米波(波长为1~10mm、频率为30~300GHz)和丝米波(波长为0.1~1mm、频率为300~3000GHz)波段的通信。
4.根据传输方式分类。
根据信道路径和传输方式的不同,无线通信系统可以分为红外通信系统、可见光通信系统、微波中继通信系统和卫星通信系统等。
(1)红外通信系统：红外通信系统是一种利用红外线传输信息的通信方式。
(2)可见光通信系统：可见光通信系统是指利用可见光波段的光作为信息载体,在空气中直接传输光信号的通信方式。
(3)微波中继通信系统：微波中继通信系统是利用微波的视距传输特性,采用中继站接力的方法达成的无线电通信方式。
(4)卫星通信系统：卫星通信系统实际上也是一种微波通信系统,它以卫星作为中继站转发微波信号,在多个地面站之间通信。
5.根据通信距离分类。
根据通信距离,无线通信系统可以分为短距离无线通信系统和远距离无线通信系统。
(1)短距离无线通信系统：短距离无线通信和远距离无线通信在传输距离上至今并没有严格的定义,一般来说,只要通信收发两端是以无线电方式传输信息,并且传输距离被限定在较短的范围内(一般是几厘米至几百米),就可以称为短距离无线通信,它具有低成本、低功耗和对等通信三个重要特征。短距离无线通信技术主要有蓝牙技术、 ZigBee(紫蜂)技术、Wi-Fi技术、UWB(超宽带)技术、60GHz技术、IrDA(红外)技术、RFID(射频识别)技术、NFC(近场通信)技术、VLC(可见光)技术、专用短程通信技术等。
(2)远距离无线通信系统：当无线通信传输距离超过短距离无线通信的传输距离时,称为远距离无线通信。远距离无线通信技术主要有移动通信技术、微波通信技术和卫星通信技术等。
