无线 通信信道基本概念与技术 .pptVIP

瑞利分布 环境条件 通常在离基站较远、反射物较多的地区符合 （如下图） 发射机和接收机之间没有直射波路径 存在大量反射波，到达接收天线的方向角随机且0~2π均匀分布 各反射波的幅度和相位都统计独立 场强分量Tc，Ts 接收信号的 幅度相位分布 Play Ts为信号周期（一般是信号带宽Bs的倒数） 是信道时延扩展均方根值； Bc为相干带宽 通常若 ，可认为该信道是频率选择性的 平坦衰落和频率选择性衰落 频率选择性衰落 平坦衰落 原因 信道具有恒定增益和相位的带宽范围小于发送信号带宽 时间色散 码间干扰 信道具有恒定增益和相位的带宽范围大于发送信号带宽 频谱特性 不同频率获得不同增益 在接收端保持不变 条件 Bs Bc Ts Bs Bc Ts 快衰信道和慢衰信道 快衰落 慢衰落 原因 冲激响应变化快于基带信号变化 信道冲激响应变化比不上基带信号变化 条件 TsTc BsBd TsTc BsBd Tc为信道相干时间 BD为多普勒扩展 无线移动通信一般按慢衰落处理 声波通信按快衰落处理 Mobile Communication Theory * Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory Mobile Communication Theory 无线通信信道基本概念与技术 目录 概述 1 自由空间的电波传输 2 3种基本电波的传播机制 3 阴影衰落的基本特性 4 移动无线信道及特性参数 5 电波传播损耗预测模型 6 电波传播的基本特性 基站天线、移动用户天线和两付天线之间的传播路径 传播损耗和色散 阴影衰落 多径衰落 多普勒频移 直射、反射、绕射和散射以及它们的合成 复杂的无线电波传播环境 移动通信信道 衰落的原因 无线电波传播方式 衰落的表现 移动信道的 基本特性 衰落特性 一种典型的信号传播环境 信道的分类 信道的分类 大尺度衰落 根据不同距离内信号强度变化的快慢分为{ 小尺度衰落 长期慢衰落 根据信号与信道变化快慢程度的比较分为{ 短期快衰落 大尺度衰落（阴影衰落） 小尺度衰落（多径衰落） 描述 长距离上信号强度的缓慢变化 短距离上信号强度的快速波动 原因 信道路径上固定障碍物的阴影 移动台运动和地点的变化 影响 业务覆盖区域 信号传输质量 大尺度衰落与小尺度衰落 衰落特性的算式描述 衰落特性的算式描述 式中，r(t)表示信道的衰落因子；m(t)表示大尺度衰落； r0(t)表示小尺度衰落。 大尺度衰落 小尺度衰落 自由空间的电波传播 在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗 传播损耗 接收功率 传播损耗 接收换算 自由空间 电波传播 分贝表示 有效接收天线面积 3种基本电波传播机制 阻挡体比传输波长大的多的物体 产生多径衰落的主要因素 产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体 阻挡体为尖利边缘 反射 散射 绕射 直射：LOS 无直射：NLOS 多径信号 两径传播模型 接收信号功率 简化后 相位差 多径传播模型 其中，N为路径数。当N很大时，无法用公式准确计算出接收信号的功率，必须用统计的方法计算接收信号的功率 直射波 反射波 地表面波 可忽略 地面二次效应 可忽略 绕射 惠更斯－菲涅尔 原理 菲涅尔区 基尔霍夫公式 电磁波在传