移动信道的传播特性课件.ppt

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1、移动信道的特点和实质。移动信道下的电波传播机制（直射波、反射波、绕射波、散射波）移动信道三大损耗（路径损耗、慢衰落、快衰落（频率选择性衰落、时间选择性衰落、空间选择性衰落））移动信道四大效应（阴影效应、多径效应、多普勒效应、远近效应）三类不同的损耗自由空间传播损耗：理想传播条件，电波在自由空间传播时，不存在电波的反射、折射、绕射、色散、吸收等现象。但由于辐射能量的扩散而引起衰减。自由空间中距发射机d处天线的接收功率：PT为发射功率，GT是发射天线增益，GR是接收天线增益，d是T－R间距离，λ为波长，单位米。慢衰落损耗：它反映了中等范围内数百波长

2、量级接收电平的均值缓慢变化而产生的损耗（宏观变化），近似服从对数正态分布。产生原因：阴影效应大气折射三类不同的损耗三类不同的损耗快衰落损耗：反映了微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗。其变化率比慢衰落快。一般遵从Rayleigh（瑞利）分布或Rician（莱斯）分布。空间选择性衰落频率选择性衰落时间选择性衰落产生原因：多径效应多普勒效应多径接收信号的统计特性瑞利衰落：无直射波的N个路径传播时，若每条反射波的幅度和相位统计独立，相位在0～2均匀分布，则接收的合成信号包络服从瑞利分布，此时的多径衰落为瑞利衰落。（适宜于在离基站较

3、远的地方或由于遮蔽而没有直射波时）1.3.1三类不同的损耗多径接收信号的统计特性多径接收信号的统计特性瑞利（Rayleigh）衰落指在无直射波的N个路径传播时，若每条路径的信号为高斯分布，相位为0～2均匀分布的合成信号包络分布为瑞利分布。莱斯分布指含有一个强直射波的N个路径传播时，若每条反射波的幅度和相位统计独立，相位在0～2均匀分布，则接收的合成信号包络服从莱斯分布，（适宜于在离基站较近的区域）多径接收信号的统计特性多径接收信号的统计特性多径接收信号的统计特性莱斯（Rician）衰落含有一个强直射波的N个路径传播时，若每条路径的信号为高斯

4、分布，相位为0～2均匀分布的合成信号包络分布为莱斯分布。接收信号的统计分析三类不同的损耗三种效应阴影效应：当电波在传播路径上受到起伏地形、建筑物、植被等障碍物的阻挡时，会产生电磁场的半盲区。远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基站间的距离也是随机地变化，若各移动用户发射功率一样，那么到达基站的信号强弱不同，离基站近信号强，离基站远信号弱。通信系统的非线性则进一步加重，出现强者更强、弱者更弱和以强压弱的现象。三种效应三种效应多普勒效应——由于处于接收状态的移动用户高速运动而引起传播频率的扩散。其扩散程度与用户运动速度成正比。多普勒频移

5、：多普勒效应所引起的附加频移。V是移动台的移动速率m/s。θ是入射波与移动台移动方向的夹角。λ是波长。三种效应三类主要快衰落的物理模型与实例快衰落：反映了微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗。其变化率比慢衰落快。产生原因：多径效应多普勒效应三类主要快衰落空间选择性衰落频率选择性衰落时间选择性衰落空间选择性衰落：在不同地点（空间）信号衰落特性不一样。信道模型三类主要快衰落的物理模型与实例频率选择性衰落：信号在不同的频率衰落特性不一样。信道模型结论：由于时延扩散引起了频率选择性衰落。三类主要快衰落的物理模型与实例时延扩展：多条不同

6、传播路径的信号到达接收点的时间不同。是最大传输时延和最小传输时延的差值Δ。在数字传输中，由于时延扩展，接收信号中一个码元的波形会扩展到其他码元周期中，引起码间串扰。相关带宽：常用最大时延的倒数来规定相关带宽。即信号带宽大于相关带宽时，该信号在信道中传输则会产生频率选择性衰落。三类主要快衰落的物理模型与实例窄带信号通过移动信道将引起平坦衰落，而宽带信号将引起频率选择性衰落。三类主要快衰落的物理模型与实例时间选择性衰落：信号在不同的时间衰落特性不一样。结论：由于变速移动引起的频率扩散，在接收点波形产生了时间选择性衰落。相干时间：Tc≈1/fd，当信

7、号码元周期>TC时，发生时间选择性衰落。三类主要快衰落的物理模型与实例