移动信道的传播特性要点.pptVIP

* 产生原因 慢衰落由移动通信路径上的固定障碍物的阴影效应引起。 阴影衰落（shadow fade）的速度与地形地貌、用户的移动速度有关，与载波频率无关 阴影衰落的深度（intensity）与载波频率有关，高频信号的绕射能力不如低频强 移动信道的系统特性表征 服从对数正态分布（Lognormal distribution ） 移动环境的衰落特性---慢衰落（slow fade） 3.2.3 慢衰落特性和衰落储备 * 移动环境的衰落特性---快衰落（fast fade） 产生原因 多径效应（multipath effect）：同一信号沿着两个或多个路径传播 多普勒频移（doppler shift）：移动台与基站之间的相对运动或环境 物体相对于基站和移动台在运动 对系统性能的影响 场强信号随机快速起伏 信道时变引起的多普勒频移，随机调频 多径引起的延时扩展 移动信道的系统特性表征 瑞利（Rayleigh）分布 莱斯（Rice）分布 Nakagami－m 分布 3.2.3 慢衰落特性和衰落储备 * 路径损耗、快衰落和慢衰落 3.2.3 慢衰落特性和衰落储备 * 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（掉话率）R小于规定指标。这种电平余量称为衰落储备（fading margin）。 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。通信可靠性也称作可通率，并用T表示，它与中断率的关系是T=1-R。 3.2.3 慢衰落特性和衰落储备 * 区域 类型 接收机最 小可用电 平(dBm) 手机灵 敏度 (dBm) 快衰落 保护余 量(dB) 慢衰落 保护余 量(dB) 穿透 损耗 余量 (dB) 干扰噪 声保护 余量 (dB) 环境噪 声保护 余量 (dB) 人体 损耗 (dB) 密集 市区 -70 -102 3 3 20 2 1 3 一般 市区 -76 -102 3 2 15 2 1 3 市郊 -82 -102 3 2 10 1 1 3 农村 -93 -102 3 2 　 1 　 3 3.2.3 慢衰落特性和衰落储备 表：接收机最小可用电平 接收机最小可用电平=手机灵敏度+衰落余量+干扰余量 * 3.2.4 多径时散与相关带宽 1. 多径时散 （Multipath time dispersion ） 假设基站发射一个极短的脉冲信号Si(t)=a0δ(t)，经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲， 结果使脉冲宽度被展宽了。这种因多径传播造成信号时间扩散的现象，称为多径时散。 * 时间 接收信号 强度 发射信号 图 3 – 14 多径时散示例 3.2.4 多径时散与相关带宽 * 图 3-15 时变多径信道响应示例 (a) N=3; (b) N=4; (c) N=5 3.2.4 多径时散与相关带宽 * 图 3 – 16 多径时延信号包络 接收到的信号为N个不同路径传来的信号之和，即 ai是第i条路径的衰减系数,τi(t)为第i条路径的相对延时差 3.2.4 多径时散与相关带宽 * 表 3 – 1 多径时散参数典型值 Δ表示多径时散散布的程度。Δ越大，时延扩展越严重；Δ越小，时延扩展越轻。 时延扩展( Delay spread )： 3.2.4 多径时散与相关带宽 最大时延 是以包络电平下降30dB时测定的时延值 * 多径时散的相关带宽（coherence bandwidth） 例如，Δ=3μs, Bc=1/(2πΔ)=53kHz。此时传输信号的带宽应小于Bc=53kHz。 Δ为时延扩展，Bc为多径时散的相关带宽。若所传输的信号带宽较宽，以至与Bc可比拟时，则所传输的信号将产生明显的畸变（distortion）。 3.2.4 多径时散与相关带宽 * 频率选择性衰落(frequency selective fading)：在不同频率衰落特性不一样 信号带宽超出相关带宽，会导致频率选择性衰落；接收信号就会产生失真，它在时域表现为接收信号的码间干扰（intersymbol interference） 3.2.4 多径时散与相关带宽 * 补充：相干时间（coherence time） 多普勒频移计算： 相干时间计算： 3.2.4 多径时散与相关带宽 * 符号周期（symbol period）小于相干时间，产生慢衰落 符号周期（symbol period）超出相干时间，产生快衰落 3.2.4 多