第3章移动信道中的传播特性

《第3章移动信道中的传播特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3章移动信道中的传播特性3.1无线电波传播特性3.2移动信道的特征3.3陆地移动信道的传输损耗3.4移动信道中的传播模型信道传输媒质有线信道（架空明线、电缆、光纤）无线信道信道特性参数随外界变化恒参信道变参信道中长波地表面传播短波电离层反射传播超短波和微波直射传播散射传播为何较早的移动通信系统主要使用VHF和UHF频段。(1)VHF／UHF频段适合于移动通信(2)天线长度决定于波长，这个频段信号发射和接收时，所使用的天线较短便于移动。(3)抗干扰能力强3.1VHF、UHF电波传播特性3.1.1电波传播方式图3–1典型的传播通路3.1.2直射波直射波传播可按自由空间传播来

2、考虑。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。3.1.3大气中的电波传播在实际移动信道中，电波在底层大气中传播，底层大气并不是均匀介质，因此会产生折射及吸收现象，在VHF、UHF波段的折射现象尤为突出，它将直接影响视线传播的距离。3.1.4障碍物的影响与绕射损耗图3–3障碍物与余隙(a)负余隙；(b)正余隙图3–4绕射损耗与余隙关系3.1.5反射波图3–5反射波与直射波3.2移动信道的特征3.2.1传播路径与信号衰落图3–6移动信道的传播路径D1为地面反射波，D2为散射

3、波，D3为直射波使接受信号产生深度且快速的衰落如下图所示典型信号衰落特性3.2.2多径效应与瑞利衰落图3-8移动台接收N条路径信号到达接收端的信号是来自不同传播路径信号之和。多径衰落的信号包络服从瑞利分布，故把这种多径衰落称为瑞利衰落。通过分析和大量实测表明，多径效应使接收信号包络变化接近于瑞利分布。在典型的移动信道中，衰落深度达到30dB左右，衰落速度（等于每秒钟信号包络经过中值电平次数的一半）约为30～40次。3.2.3慢衰落特性和衰落储备大量统计测试表明：在信号电平发生快衰落的同时，其局部中值电平还随时间、地点以及移动台速度作比较缓慢的变化，其衰落周期以秒级计，称作

4、慢衰落或长期衰落。慢衰落近似服从对数正态分布。为了防止因衰落(包括快衰落和慢衰落)引起的通信中断，在信道设计中，必须使信号的电平留有足够的余量，以使中断率R小于规定指标。这种电平余量称为衰落储备。衰落储备的大小决定于地形、地物、工作频率和要求的通信可靠性指标。3.2.4多径时散与相关带宽1.多径时散多径效应在时域上会造成数字信号的波形展宽。因多径传播造成信号时间扩散的现象，称为多径时散。34图3–14多径时散示例基站天线21图3-15时变多径信道响应示例(a)N=3;(b)N=4;(c)N=5t=t0t1t1+τ11t1+τ12t=t0+αt2t2+τ22t2+τ23t2

5、+τ21t3t3+τ34t=t0+β（a）（b）（c）2.相关带宽从频域观点而言，多径时散现象将导致频率选择性衰落，即信道对不同频率成分有不同的响应。若信号带宽过大，就会引起严重失真。下图以两条射线的情况为例进行分析图3–17双射线信道等效网络ΣrΔ(t)Si(t)He（ω,t)S0(t)21图3–18双射线信道的幅频特性