摘 要

随着无线通信技术的发展和普及，人们进入无线时代，也对无线通信提出了更高的要求。4G已经成为当今的主流，5G的研发也是大势所趋。对GHz微波传输的研究，是为无线通信的发展奠基。

本文简单介绍了无线信道传输的意义及发展历程。就20-30GHz频段对无线信道传输进行了研究，并简单分析了无线信道传输的特性。建立无线信道模型可以作为实验的参考，让无线信道传输理论更加可靠和具体。本次研究对无线信道在改变发射频率和传输距离时的传输特性进行了针对实验。对两种情况下的实验数据分析，通过数据处理直观的看到了信道传输表现的特征。实验中，我们以软件控制硬件的方式进行实验。对软硬件系统的构建作了详细的描述，然后通过对实验数据的分析，得出了发射频率和距离增大，接收功率也随之减小的结论。对信道传输的损耗情况也作了线性统计，随着发射频率和距离增大，传输损耗也增加。

软硬件系统构建是研究的重要环节，除了信号发生器、分析仪和labview软件之外，还有许多重要的模块如，433模块和I/O控制软件等。研究结果表明发射频率或传输距离的增大，都会减弱接收功率。实验完成了对无线信道部分特性的实验证明。

关键词：无线信道;传输特性;数据分析

Abstract

With the development and popularization of wireless communication technology, people enter the wireless era, and also put forward higher requirements for wireless communication. 4G has become the mainstream of today, 5G research and development is also the trend of the times. The research of GHz microwave transmission is the foundation of the development of wireless communication.

This paper briefly introduces the significance and development of wireless channel transmission. The transmission of wireless channel in 20-30GHz band is studied, and the characteristics of wireless channel transmission are analyzed simply. The establishment of the wireless channel model can serve as a reference for the experiment, so that the theory of wireless channel transmission is more reliable and specific. In this study, the transmission characteristics of wireless channel in changing the transmission frequency and transmission distance are studied. The experimental data of the two cases are analyzed, and the characteristics of the channel transmission performance can be seen intuitively through data processing. In the experiment, we experiment with software control hardware. The construction of the hardware and software system is described in detail. Then, the analysis of the experimental data shows that the transmission frequency and distance are increased, and the received power is also reduced. The loss of channel transmission is also linear, and the transmission loss increases as the transmitting frequency and distance increase.

The hardware and software system construction is an important part of the research. Besides the signal generator, analyzer and labview software, there are many important modules, such as 433 module and I/O control software. The results show that the receiving power decreases with the increase of transmitting frequency or transmission distance. Experiments have been carried out to prove the partial characteristics of wireless channel.

Key Words: Wireless channel; transmission characteristic; data analysis

目 录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 无线通信的发展历程 1

1.3 国内外研究现状 2

1.4 章节安排 3

第2章 硬件系统构建 4

2.1 信道模型 4

2.1.1 无线信道特征 4

2.1.2 无线信道模型 5

2.2系统构建 6

2.3 实验设备 7

2.3.1 信号发生器 7

2.3.2 信号分析仪 8

2.3.3 天线 9

2.4 温湿压计 10

第3章 软件系统构建 12

3.1 软件系统的搭建和工作 12

3.2 模块功能 12

3.2.1 信号发生器 12

3.2.2 信号分析仪 13

3.2.3 温湿度计 13

3.2.4 计数点 14

第4章 实验过程及数据分析 15

4.1 过程概述 15

4.2 数据库 16

4.2.1 数据库简介 16

4.2.2 数据库建立 16

4.3 数据分析 17

4.3.1 改变发射频率 17

4.3.2 改变传输距离 19

第5章 总结 21

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1 引言

社会的不断发展进步，让通信技术也不能在原地踏步。通信技术经过几个阶段的发展，每一次都适应时代的需求，不断发展革新为我们的进步提供强有力的基础。而今天，日益增长的通信人群带来了庞大的通信需求量，这也又一次对通信系统提出了需求。人们希望的通信应该是及时的、快速的、没有场地限制的，这种通信不寄希望于依赖一种通信方式完成，但是，无线通信即将也必将占据十分重要地位。现在我们已经在享受无线通信给人们生活带来的便利，应该说是更久之前就已经普遍应用于人们的生活。蓝牙在几年前几乎可以说是掀起了一场热潮，当人们可以在面对面的时候不通过任何有线连接直接传输文件、图片和音乐等，开启了一波分享的乐趣，改变了人们的生活方式。在此之前，人们熟知的无线通信就是红外遥控器，它给人们生活带来极大便利的同时，也在影响着人们的生活。然而，真正依赖无线技术完成大规模通信是近几年才发展起来并且发展十分迅速。

本实验对微波频段的传输特性进行研究。微波频段的划分很难提出准确的范围，一般而言1GHz-140GHz人们给了比较明确的划分，但是微波频段或许可以扩展到1000GHz。人们今天对于微波频段的研究也基本不超过60GHz。根据实验的需求在实际操作中选用不同的频率进行实验微波是用电磁波来承载信息的。微波传输以其独特的优势在现代通信中脱颖而出，带宽大、波长短、受其他信号干扰较小，天气情况较为恶劣才会有明显影响，所以说，微波通信具有极大的优势。