无线传播理论及模型(v

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1、CDMA无线传播理论和模型提纲基本概念三种基本传播机制移动通信中无线电波传播的特点传播模型的分类常用传播模型传播模型在蜂窝设计中的应用大尺度路径损耗和小尺度衰落大尺度路径损耗描述的是发射机天线和接收机天线之间（T－R）长距离（几百米或几千米）上的场强变化。小尺度衰落当移动台在极小的范围内移动或短时间内，可能引起瞬时接收场强的快速波动，即小尺度衰落。ERP与EIRP的定义有效全向发射功率EIRP有效发射功率ERP因此对于同一传输系统，ERP比EIRP低2.15dB。表示同理想全向天线相比，可由发射机获得的在最大天线增益方向上的

2、最大发射功率，定义为：表示同半波耦极子天线相比的最大发射功率。天线的近场与远场天线的近场与远场是以距离划分：（D为天线的最大物理尺寸）且要求及水平极化和垂直极化水平极化：电场的方向平行于水平面垂直极化：电场的方向垂直于水平面路径损耗路径损耗表示有效发射功率与接收功率之间的差值，表示信号衰减，单位为dB的正值，可以包括天线增益，也可以不包括天线增益：提纲基本概念三种基本传播机制移动通信中无线电波传播的特点传播模型的分类常用传播模型传播模型在蜂窝设计中的应用平坦的开阔地的电波传播接收到的信号主要是直射波和反射波的叠加密集城区的电

3、波传播很少有直射波能直接到达移动台，大部分情况，接收的信号主要是反射波、绕射波和散射波的叠加反射当电磁波遇到比波长大得多的物体时发生反射反射发生于地球、建筑物和墙壁等物体的表面电介质的反射电波在不同性质的介质交界处，会有一部分发生反射，一部分通过如果第二介质为理想导体，则所有的入设能量被反射会第一介质，没有能量损耗电介质的反射反射波和传输波的电场强度取决于菲涅尔反射系数反射系数与材料的电导率、介电常数，以及波的极化方式、入射角和频率有关垂直极化的反射系数大于水平极化的反射系数电磁波投射到介质分界面上而不发生反射的入射角称为B

4、rewster（布鲁斯特）角，此时反射系数为0绕射当接收机和发射机之间的无线路径被物体的边缘阻挡时发生绕射。绕射使得无线电信号能够传播到阻挡物后面。绕射损耗绕射损耗与遮挡物的位置及高度有关多个遮挡物绕射损耗计算每个障碍物的损耗单独计算总的损耗为各个单独损耗相加Epstein－peterson模型：散射当电磁波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时，发生散射。散射波产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体。在实际通信系统中，树叶、街道标志和灯柱都会引发散射。提纲基本概念三种基本传播机制移动通信中无线电

5、波传播的特点传播模型的分类常用传播模型传播模型在蜂窝设计中的应用移动通信中无线电波传播的特点基站发出的无线电信号的传播路径损耗受地面地形地物的影响很大，基站越高信号传得越远。无线电波传播极其复杂，受到反射、绕射和散射等多径传播的影响，有时会引起严重的信号衰落。无线电波传播还和频率相关，频率越高，传播路径损耗越大，绕射能力越弱，传播的距离也越近。提纲基本概念三种基本传播机制移动通信中无线电波传播的特点传播模型的分类常用传播模型传播模型在蜂窝设计中的应用经验模型经验模型是根据大量的测试结果统计分析后导出的公式。用经验模型预测路径

6、损耗的方法很简单，不需要相关环境的精确信息，但是不能提供非常精确的路径损耗估算值。Okumura－Hata模型COST231-Hata模型Lee模型等确定性模型确定性模型是对具体的现场环境直接应用电磁理论计算的方法。环境的描述从地形地物数据库中得到，环境描述的精度决定确定性模型的精度。在确定性模型中，已使用的几种技术通常基于射线跟踪的方法：几何绕射理论（GTD）、物理光学（PO）以及不经常用的精确方法。在市区、山区和室内环境情况中，确定性的无线传播预测是一种极其复杂的电磁问题。半经验半确定性模型半经验半确定性模型先从确定性模

7、型导出的公式入手。为了改善预测路径损耗精度，使理论预测和实验测量一致，需要从实验上对模型进行校正。这类模型比经验模型要求更详细的环境信息，但又少于确定性模型所要求的环境信息。从模型的表达式看，半经验半确定性模型类似于经验模型，得到较为广泛的应用。Ikegami模型COSTWalfish-Ikegani模型经常考虑的三类小区宏小区（宏蜂窝）宏小区是面积很大的区域，覆盖半径约1～30km，基站发射天线通常架设在周围建筑物上方。通常，在收发之间没有直达射线。经常考虑的三类小区微小区（或微蜂窝）微小区的覆盖半径在0.1～1km之间，

8、覆盖面积不一定是圆的。发射天线的高度可以和周围建筑物的高度相同或者略高于或低于。通常，根据收发天线和环境障碍物的相对位置分成两类情况：LOS（视距）情况和NLOS（非视距）情况。经常考虑的三类小区微微小区（或微微蜂窝）微微小区的典型半径是在0.01～0.1km之间。微微小区可以分为两类：室