无线通信课件chapter4.pptVIP

* 双方向性时延功率谱（DDDPS） 角度时延功率谱（ADPS） 角度功率谱（APS） 功率 角度扩展的精简描述 * 作业 6.5/6.6/6.7 * 两种衰落 一个问题：什么情况下发生频率选择性衰落，什么情况下发生非频率选择衰落? 这由信号和信道两方面因素决定,对移动信道来说，存在一个相关带宽。 信号带宽相关带宽：非频率选择性衰落； 信号带宽相关带宽：频率选择性衰落。 * 信道测量 * 与时延功率谱特性密切相关的是信道的频率相关函数，其实际上正是前者的傅立叶变换： 对于抽头延迟线有： 频率相关函数 * 频率相关函数与信道的时延扩展Sτ有关。 Δf增加，相关系数ρ减小 Sτ越小，相关系数ρ 相同时， Δf越大。 频率相关函数 实测数据在郊区进行，工作频率为836MHz。可见，实测数据接近于Δ=1/4μs的理论曲线。 * 信道自相关系数减小到0.5(3dB)时的频率延迟，称相干带宽 相干带宽与延迟扩展的均方根成反比，是信道频率选择性的度量 不确定性关系式 当相干带宽可以与信号带宽相比或是小于信号带宽时,这个信道就是频率选择性的 相干带宽 * 从频域角度看，时延扩展导致相关带宽，多径扩展和相关带宽的关系如下图 时延扩展与相干带宽 * 相关带宽表征的是信号中两个频率分量信号基本相关的频率间隔。 WBcoh，相关，其衰落具有一致性； WBcoh，不相关，其衰落具有不一致性； 衰落信号中的两个频率分量是否相关，取决于它们的频率间隔 相关带宽是对移动信道传输具有一定带宽信号的能力的统计度量 移动环境的时延扩展s可由大量实测数据经过统计处理计算出来，并可进一步确定这个移动信道的相关带宽Bcoh 信号通过时，是出现频率选择性衰落还是平坦衰落，取决于信号本身的带宽。 相干带宽的说明 * 对于数字移动通信，信号传输速率受多径时延限制 当码元速率较低，信号带宽Bcoh时，信号通过信道传输后各频率分量的变化具有一致性，则信号波形不失真，无码间串扰，此时的衰落为平坦衰落； 反之，当码元速率较高，信号带宽Bcoh时，信号通过信道传输后各频率分量的变化是不一致的，将引起波形失真，造成码问串扰，此时的衰落为频率选择性衰落 一般窄带信号通过移动信道时，将引起平坦衰落，而宽带扩频信号将引起频率选择性衰落。 相干带宽的说明 * 时延扩展与相干带宽 例：计算下图给出多径分布的平均附加时延、RMS时延扩展及最大附加时延，设信道的相干带宽取50%，则该系统在不使用均衡器的条件下对AMPS或GSM业务是否合适？ 解： 0 1 2 3 4 5 0dB -10dB -20dB -30dB τ(us) 平均附加时延 RMS时延扩展 相关带宽 AMPS 30KHz 不需要 GSM 200KHz 需要 * 信道测量 * 衰落现象中，除信号的包络在变化外，信号的相位也在随机变化。 由于移动台运动，接收信号会产生多普勒频移。在多径环境，这种频移定义为多普勒频展，也称为随机调频(Random FM)。 多谱勒谱 * 移动信道的多径环境 T为发射台(基站)，R为接收台(移动台) 当移动台处于R点时，从发射到接收的传播路径中，所有时延为τ的路径，其反射点都在以T和R为焦点的一个椭圆上。而时延为τ+Δτ的传播路径的反射点都在更大一些的椭圆上。 多谱勒谱的形成 * 两种极端情况 路径TAR和TCR：传播时延相差Δτ，相互间引起时延扩展；但其入射角相同，所以由它们引起的多普勒频移相同。 路径TAR和TBR：时延相同，相互间不引起时延扩展；但其入射角不相同，所以会引起不同的多普勒频移。 多谱勒谱的形成 若接收信号为N条路径来的电波，其入射角都不尽相同，当N较大时，多普勒频移就成为占有一定宽度的多普勒频展。 * 给定信道散射函数(作为时延的函数多普勒谱)，可以计算信道的总多普勒谱： 对于抽头延迟线有： 多谱勒谱 抽头i的多普勒谱 * 多普勒谱可以简化为更紧凑的信道描述： 总功率（频率积分） 平均多普勒频移均值 平均多普勒扩展rms值 对经典型谱sB =0.7vmax 多谱勒谱 对于抽头延迟线有： * 信道测量 * 多普勒频展导致时间选择性衰落 根据衰落与时间的关系,可将多径衰落分为两类 时间选择性衰落（快衰落）：衰落状况与时间有关 非时间选择性衰落（慢衰落）：衰落状况与时间无关 时变信道信号衰落的快慢由相干时间决定 时间相关函数 * 与多普勒谱特性密切相关的是信道的时间相关函数，其实际上正是前者的傅立叶反变换： 时间相关函数 各抽头时间相关性之和 对于抽头延迟线有： 信道自相关系