（通信与信息系统专业论文）多层交织分复用空时编码系统分析和性能研究.pdf

重庆邮电大学硕士论文 摘要 摘要 近几年来，多层交织分复用空时码( m e i d m s t ) 技术作为第四代移动通信的 关键技术之一而被广泛研究。m l i d m s t 系统不仅继承了i d m a 系统的许多优势， 特别是抗干扰性好、接收端采用非常简单的c b c 迭代接收结构、较好的多用户性 能等，而且自身还具有许多优势，如采用基于发射分集技术的空时处理方法，具 有更高的频谱效率和较低的接收机复杂度等。叠加编码调n ( s c m ) 技术可以在复杂 的噪声干扰环境中进行高码率和可靠传输，在m 1 m o 系统中，s c m 技术被用于构 建空时码，可以取得很好的分集增益和多址增益，由于其在a w g n 信道和衰落信 道下的算法简易性和性能好的缘故而被广泛关注，但是却没有哪个研究团队将两 者结合起来，综合考虑分析系统性能，本文就是从这方面入手进行研究的。 本文首先搭建m l 。i d m s t 系统平台，并借助一种快速有效的系统性能分析工 具s n re v o l u t i o n 测量方法对系统性能进行分析。然后将s c m 技术加入 m l i d m s t 系统结构中，构建一种新的改进结构s c m m l i d m s t 系统，并 采用目前非常逼近香农限的优秀线性分组码一l d p c 码作为新系统的编码进行 性能分析。本文仿真的主要内容是在瑞丽衰落信道下，考虑s c m m l i d m s t 系 统在不同迭代次数、不同发射天线数、不同用户层数、不同帧长、不同编码等条 件下的系统性能，并与传统的i d m a 系统和i d m s t 系统进行性能对比分析。 仿真结果表明：设计的s c m m l 。i d m s t 系统与传统编码的i d m a 系统和 i d m s t 系统相比较，可以获得更多的分集增益和更高的系统吞吐量，非常适合未 来移动通信系统高吞吐量、高可靠性传输的需求。从用户角度分析，发送端在采 用2 层用户和4 层用户时是最适宜的，可以有效地提升系统的带宽效率；从天线 角度分析，随着发射天线数目增加，纠错效果提升非常明显；从编码和帧长角度 分析，当采用长帧长少发射天线数时，基于l d p c 编码的系统性能明显优于基于 卷积码的系统性能，当采用多发射天线数目时，基于卷积码编码的系统性能优于 基于l d p c 编码的系统性能，且随着天线数目的增加，性能增益优势越来越小。 结果清楚的表明，改进系统在长帧少发射天线下以l d p c 为编码和在长帧多发射 天线情况下以卷积码为编码时有很好的性能优势，在实际应用中具有一定的参考 价值。 关键词：多层交织分复用空时码，叠加编码调制，发射分集技术，迭代多用户检 测 重庆邮电大学硕士论文 a b s t r a c t a b s t r a c t a so n eo ft h ek e yt e c h n o l o g i e si nt h e4 t hg e n e r a t i o nm o b i l ec o m m u n i c a t i o n , m u l t i - l a y e ri n t e r l e a v e d i v i s i o n m u l t i p l e x i n gs p a c e - t i m ec o d i n gh a s b e e nw i l d l y s t u d i e di nr e c e n ty e a r s n o to n l yd o e sm l i d m s ts y s t e mi n h e r i tm a n ya d v a n t a g e s f r o mi d m as y s t e m ，i np a r t i c u l a r , t h ec h a r a c t e r i s t i co fr e s i s t a n c et of a d i n g ，s i m p l e s t r u c t u r eo fc h i p - b y c h i pi t e r a t i v er e c e i v e ra n de x c e l l e n tp e r f o r m a n c eo fm u l t i - u s e r s ， b u ta l s oh a si t so w na d v a n t a g e so fu s i n gs p a c e t i m ep r o c e s s i n gm e t h o d sb a s e do n t r a n s m i td i v e r s i t yt e c h n i q u e s ，s u c ha so w n i n gh i g h e rs p e c t r u me f f i c i e n c ya n dl o w e r r e c e i v e rc o m p l e x i t y , e t c s u p e r p o s i t i o nc o d e dm o d u l a t i o nc a nd e l i v e rh i g h r a t e ，r e l i a b l e t r a n s m i s s i o n so v e ra c o m p l e xn o i s ec h a n n e l s s c mc a nb eu s e dt oc o n s t r u c ts p a c e - t i m e c o d e st h a tc a i la c h i e v eh i g hd i v e r s i t ya n dm u l t i p l e x i n gg a i n si nm i m os y s t e m s w i t hi t s s i m p l i c i t ya n dg o o dp e r f o r m a n c e ，s c mh a sb e e nw i l d l yc o n c e r n e d h o w e v e r , t h e r ei s n or e s e a r c ht e a mc o m b i n et h e mb o t l lt oa n a l y z et h es y s t e mp e r f o r m a n c e t h i sp a p e rw i l l b es t u d i e df r o mt h i sa s p e c t i nt h i sp a p e r , f i r s t l yw eb u i l tt h ep l a t f o r mo fm l i d m - s ts y s t e m ，t h e nar a p i da n d e f f e c ts y s t e mp e r f o r m a n c ea n a l y s i st o o lc a l l e ds n re v o l u t i o ni si n t r o d u c e dt oa n a l y z e t h es y s t e mp e r f o r m a n c e s e c o n d l y , w ea p p l ys c mt e c h n o l o g yt ot h em l - i d m s t s y s t e mt of o r man e ws y s t e m s c m - m l - i d m - s ts y s t e m i na d d i t i o n , w ea d o p t l d p cc o d e sw h i c hw e r ep r o v e dt oa p p r o a c ht h es h a n n o nl i m i ta st h es y s t e mc o d i n gt o a n a l y z et h ep e r f o r m a n c eo ft h ed e s i g n e ds y s t e m 劢em a i ns i m u l a t i o nc o n t e n t st h a tw e c o n s i d e r e da r et h ep e r f o r m a n c eo fs c m - m l i d m - s ts y s t e mu n d e rd i f f e r e n ti t e r a t i o n s ， d i f f e r e n tt r a n s m i ta n t e n n a s ，d i f f e r e n tu s e rn u m b e r s ，d i f f e r e n tf r a m es i z e ，d i f f e r e n t c o d i n g o v e r q u a s i s t a t i cr a y l e i g hf a d i n gc h a n n e l ，i n c l u d i n gt h ep e r f o r m a n c eo f t r a d i t i o n a li d 队s y s t e m sa n di d m - s ts y s t e mf o rc o m p a r i n g s i m u l a t i o nr e s u l t si n d i c a t et h a tt h ed e s i g n e ds y s t e mc a no b t a i nm o r ed i v e r s i t yg a i n a n dh i g h e rs y s t e mt h r o u g h p u tt h a nt r a d i t i o n a lc o d e di d m as y s t e ma n di d m - s ts y s t e m s c m m l i d m - s ts y s t e mi sv e r ys u i t a b l ef o rt h er e q u i r e m e n t so fh i g ht h r o u g h p u ta n d t l i g hr e l i a b i l i t yi nf u t u r em o b i l ec o m m u n i c a t i o n f r o mt h ep e r s p e c t i v e o ft h eu s e r n u m b e r , s c m - m l - i d m - s ts y s t e mc a ni m p r o v et h ee f f i c i e n c yo ft h es y s t e mb a n d w i d t h e f f e e t i v e l yw h e nu s i n g2o r4 u s e r s w h i l ec o n s i d e r i n gt h ea n t e n n an u m b e r , i ti so b v i o u s t h a tc o r r e c t i o ne f f e c ti n c r e a s e s 、析t l lt h ei n c r e a s i n gn u m b e r so ft r a n s m i t t i n ga n t e n n a s h 重庆邮电大学硕士论文 a b s t r a c t f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fc o d i n ga n df l a m el e n g t h , t h es y s t e mp e r f o r m a n c eb a s e do n l d p cc o d e s 、析mal o n gf l a m ea n df e wt r a n s m i t t i n ga n t e n n an u m b e r si ss u p e r i o rt ot h e s y s t e mp e r f o r m a n c eb a s e do nc o n v o l u t i o n a lc o d e s w h e na d o r i n gl a r g e rn u m b e r so f t r a n s m i ta n t e n n a s ，t h es y s t e mp e r f o r m a n c eb a s e do nc o n v o l u t i o n a lc o d e si ss u p e r i o rt o t h el d p cc o d e s ，w h a t sm o r e ，w i t ht h ea n t e n n an u m b e ri n c r e a s e s ，t h ep e r f o r m a n c eg a i n a d v a n t a g eb e c o m e sl e s s t h er e s u l t ss h o w t h a tw h e nw ea d o p tl d p cc o d ew i t hl o n g f r a m el e n g t ha n df e wt r a n s m i ta n t e n n an u m b e r so rc o n v o l u t i o n a lc o d ew i t hl o n gf r a m e l e n g t ha n dl a r g e rt r a n s m i ta n t e n n an u m b e r s ，t h ed e s i g n e ds y s t e mh a sg o o dp e r f o r m a n c e a d v a n t a g e s ，w h i c hh a sac e r t a i nr e f e r e n c ev a l u e k e yw o r d s ：m u l t i - l a y e ri n t e r l e a v e - d i v i s i o n - - m u l t i p l e x i n gs p a c e t i m ec o d i n g ( m e i d m s d ，s u p e r p o s i t i o nc o d e dm o d u l a t i o n ( s c m ) ，t r a n s m i td i v e r s i t yt e c h n i q u e ， i t e r a t i v em u l t i u s e rd e t e c t i o n i i i 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 移动通信技术的发展 移动通信技术自从兴起以来，一直在快速地发展，它是2 1 世纪对人 类生活和社会发展有着重大影响的科学技术之一。经过不断地发展，移动 通信技术已历经了三代。第一代移动通信系统起源于2 0 世纪8 0 年代，主 要采用的是模拟技术和频分多址( f d m a ) 技术，由于受到传输带宽的限制， 导致了其最致命的缺点是不能进行移动通信的长途漫游。第二代移动通信 系统起源于2 0 世纪9 0 年代初期，主要采用的是数字的时分多址( t d m a ) 和码分多t t k ( c d m a ) 技术，此系统以数字传输方式来实现语音和数据等业 务。而目前的第三代移动通信系统则是以码分多址( c d m a ) 接入方式为基 础，可以提供高速数据业务和多媒体业务，具有频谱效率高、系统容量大、 保密性好、标准化程度高等优点。但随着i n t e r n e t 的迅猛发展，用户对宽 带数据业务的需求也不断增大，3 ( 3 能够提供的传输速率与宽带业务的发 展需求相比还相差甚远，仍不能满足未来用户的需求。因此，对未来第四 代移动通信系统的研究就显得非常迫切。 未来移动通信技术将会呈现出以下几大特点：网络技术数字化、宽带 化，能够提供更高的通信传输速率和具有更大的系统容量；能够在不同的 接入技术和系统之间进行互通和全球漫游，实现无缝通信；能够实现多媒 体通信和支持多种类型业务通信；具有很强的智能性、自组织性和灵活性， 移动网络更加综合化、全球化、个人化，网络设备更加智能化、小型化， 网络业务数据化、分组化，移动互联网逐步形成，能够对各种网络进行融 合：应用于更高的频段，能够有效地利用频谱资源，具有高速率、高质量、 低费用等优点；这也是第四代移动通信技术发展的方向和目标l l 】。 1 2 第四代移动通信中的多址与抗干扰技术 移动通信的通信质量主要受到无线信道的影响，而无线信道易受到噪 声、干扰和其他信道因素等影响，并且由于用户的移动和信道的动态变化， 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 这些因素都还在随着时间随机变化。另一方面，带宽也是相当宝贵且有限 的通信资源，因此，信道干扰和带宽效率成为未来移动通信所面临的严峻 挑战，如何设计性能良好的通信系统，既能抗击通信信道中的各种干扰又 能保证较高的系统带宽效率，是未来移动通信系统设计的关键。 在通信系统中，给每个用户分配专用的信道方式常称为多址接入。连 续传输且时延受限的业务如语音或视频等，需要专用信道来保证传输质 量，而得到专用信道的方法就是对信号空间进行时分、频分、码分或者它 们的组合。多址技术就是将信号维划分为不同的信道后分配给用户的一种 技术，一般是按时间轴、频率轴或者码轴将信号空间维分割为正交或非正 交的用户信道，由此就产生了时分多址、频分多址和码分多址。用天线阵 列或其它方式产生的有向天线也能使信号空间增加了一个角度维，利用这 个维来划分信道的就是空分多址。不同多址方式的性能与它们各自的特性 以及是用于上行还是下行有关，一个系统应该采用哪种具体的接入方式， 一般取决于系统的具体应用、用户的业务特性、系统的性能要求、信道的 特性以及同频带上其他干扰系统的特性等因素。 c d m a 技术p j 是用正交或非正交的扩频码来调制信息信号，不同用户 的扩频信号占用相同的时间、相同的频带，接收端利用扩频码的结构来分 离出不同的用户。c d m a 下行一般采用正交扩频码，但是多径会破坏其正 交性。而c d m a 上行一般采用非正交的扩频码，主要是因为同步比较困难， 并且在上行信道中维持上行正交也很复杂。上行信道采用非正交码的好处 是完全靠码进行区分用户，基本不需要再在时间和频率上进行协调，不过 非正交码会带来用户间干扰，用户越多干扰越大，这个干扰会使全体用户 的性能恶化。直到t u r b o 迭代多用户检测技术的提出，为非正交c d m a 系 统如何减小用户间干扰提供了解决方案。但是多址干扰( m a i ) 问题仍没有 解决。随着迭代技术的不断进展，交织分复用多址( i d m a ) 技术的提出，为 有效解决多址干扰问题提供了方案。它是利用交织器来进行分离用户的， 且采用复杂度较低的码片到码片( c b c ) 多用户检测算法，不仅继承了 c d m a 许多的优势，还有自身的一些性能优势。因此，i d m a 技术也成为 了第四代移动通信系统中非常有优势的关键技术之一。 减轻信道衰落影响的另一有效技术就是对独立的衰落信号进行分集 合并，也就是在系统的发送端和接收端考虑多个天线进行收发，即m i m o 技术。多天线系统可以通过复用来提高数据传输速率，通过分集来提高系 统性能。m i m o 技术就是利用多个天线多发多收来实现复用分集，它可显 著地提高频谱效率，也可以有效地减少码间干扰i s i 和来自其它用户的干 2 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 扰。当然m i m o 技术获得性能增益的代价是增加安装多个天线所需要的空 间和功耗，还有增加了多维信号处理的复杂度。因此我们应在性能优势提 升和系统复杂度增加之间作出均衡选择。1 9 9 6 年由b e l l 实验室提出的空 时编码技术，就是一种特殊的m i m o 技术，它在发射信号之间引入时域和 空域相关，并且将信号处理技术与编码技术有机的结合起来，具有非常优 异的性能，有效地补偿了信道的衰减、增加了系统的容量、抑制了噪声和 干扰，并且获得了很高的编码增益和分集增益，为数据的高速有效传输提 供了一种非常有吸引力的选择，因此具有广阔的应用前景。 1 3 研究现状及主要研究内容 移动通信技术自兴起以来，始终向着传输速率更高更稳定，吞吐量更 大的方向发展。多层交织分复用空时码( m l i d m s t ) 技术就是为了满足未 来移动通信系统的这种需求而出现的。目前在w c d m a 和c d m a 2 0 0 0 标 准中都采用了c d m a 的多址接入方式。但在基于迭代检测算法的c d m a 中，其多用户检测器( m u d ) 的复杂度过高，针对此缺点于是有学者提出了 靠交织器来分离用户的多址接入技术。2 1 世纪初，香港城市大学电子工程 系的李坪教授首先提出了靠交织器去区分用户的多址接入技术，并对该技 术进行了研究和分析，通过系统仿真阐明了该技术对于c d m a 技术的巨大 的优势，在此基础上，他将基于发射分集技术的空时码思想引入到i d m a 系统中去，于2 0 0 2 年首次提出交织分复用空时( i d m s t ) 系统。他在多篇 论文【2 5 】里面详细介绍了i d m s t 系统的发送和迭代接受原理，并给出了 在不同信道环境下的系统性能仿真结果。然而，i d m s t 系统在用户数较 多的情况下，系统性能会变得很差，且不能进行高速率的数据传输，为此， 李坪教授于2 0 0 4 ，2 0 0 5 年先后发表论文【6 卜【s j 又提出了多层i d m s t 码的 思想，即：m l i d m s t ，它与原i d m s t 系统相比，在没有增加系统复杂 度的前提下，具有更高的带宽效率。在信道编码方面，他主要是用到了 t u r b o 码，t u r b o 哈夫曼码和卷积码。目前虽有一些团队加入到m l i d m s t 这种低复杂度的系统研究中来，但研究相对较少，大家都采用的是常规的 编码系统，到目前为止还没有哪个团队提出了哪种编码更适合m l i d m s t 系统，更适合未来移动通信系统的需求，特别是对高速率的应用。另外除 了对m l i d m - s t 系统进行功率分配优化提高误码率性能外，还有没有别 的方法去进一步地提高系统的误码率性能或者是提高系统的吞吐量，亦或 3 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 者是提高系统在复杂信道环境中的抗干扰性能呢，这也是研究人员未解决 的一个基本问题，本文就将从这些方面入手进行研究分析。 本文的主要研究内容是：首先搭建m l i d m s t 系统模型平台，并借 助一种快速有效的系统性能分析工具一一s n re v o l u t i o n 测量方法对系统 性能进行分析。然后将可以在复杂的噪声干扰环境中进行高码率和可靠传 输的叠加编码调s u j ( s c m ) 技术与m l i d m s t 系统相结合，设计出一个新 的基于s c m 技术的m l i d m s t 系统，即s c m m l i d m s t 系统，并且将 此系统与传统的m l i d m s t 系统、i d m s t 系统和i d m a 系统进行对比 分析，通过仿真结果分析，论证新系统的优势。最后将低密度奇偶校验码 ( l d p c ) 这种优秀的码型应用于s c m m l i d m s t 系统当中，在准静态 r a y l e i g h 衰落信道条件下进行扩频和编码的设计，通过仿真分析来找到不 同的码型在不同传输环境下的最佳性能，并在相同仿真环境下与基于卷积 码编码的系统进行对比，论证其优势。本文研究的目的是为了提高传统 m l i d m s t 系统的性能，保证数据有效可靠的传输，以适应未来高速移 动通信系统的需求。 1 4 论文结构 本文共分六章，各章的内容安排如下： 第一章对论文的通信背景、4 g 中的多址技术和抗干扰技术进行了简 要的介绍，然后介绍了本课题研究的现状、目的、主要研究内容及论文整 体结构。 第二章介绍了无线通信传输的基本理论，包括无线通信面临的技术难 题及本文中要用到的信道环境统计特性及相关信道编码。 第三章对本文设计的s c m m l i d m s t 系统中用到的s c m 技术、s t c 技术和i d m a 技术的基本原理和特性进行了详细的分析与研究。 第四章对m l i d m s t 系统的基本原理和s n re v o l u t i o n 测量方法进行 了描述，并且利用该方法对m l i d m s t 系统进行系统性能仿真分析及 m l - i d m s t 系统与传统的i d m - s t 系统和i d m a 系统性能对比分析。 第五章构建s c m m l i d m s t 系统，对s c m m l i d m s t 系统的基本 原理和特点进行了详细的说明，并在不同的仿真环境下对设计系统进行性 能仿真，最后对所有的仿真结果进行分析并得出结论。 第六章总结本文所做工作和结论，并探讨了论文进一步的研究方向。 4 重庆邮电大学硕士论文第二章无线通信传输理论 第二章无线通信传输理论 作为信息通信领域中发展最快、应用最广泛的一部分，无线通信技术 近年来受到媒体的普遍关注，公众也对它充满了期待。无线通信就是利用 电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。 在移动中实现的无线通信称为移动通信，通常将二者合称为无线移动通 信。无线移动通信应用早已深入到人们生活和工作的各个方面。其中3 g 、 w l a n 、u w b 、蓝牙、宽带卫星系统都是2 1 世纪最热门的无线通信技术 的应用。 2 1 无线通信面临的技术难题 无线通信到底是什么? 将无线通信进行准确的定义这是一个很复杂 的话题，但是我们可以从不同的层面上来理解它，包括从不同的应用、不 同的通信系统或是从不同的覆盖区域。从应用角度来看，无线通信包括话 音、互联网接入、网页浏览、寻呼及短信、用户信息服务、文件传送、视 频电话会议、娱乐、传感器网络以及分布式控制系统；从通信系统角度来 看，无线通信包括蜂窝电话系统、无线局域网、广域无线数据网、卫星通 信网以及无线自组织网；从覆盖区域角度来看，包括室内、校园、城市、 地区及全球。对于不同的分类方式，无线通信的表现特征不同，这导致了 无线通信产业界的丰富细化，体现为大量不同的无线通信产品、标准以及 已经提供或拟议提供的业务。出现这种多样性的一个原因就是不同的无线 应用有不同的要求。需求的多样性使我们很难建造一个单一的无线通信系 统，使它能同时有效地满足所有的要求。所以至少在不久的将来，无线系 统依然会保持这种细分的形势，不同的应用有各自不同的协议以满足不同 的要求。 无线通信的愿景就是，不论在世界的任何地方，人们都可以使用小体 积的手持设备或者笔记本电脑方便地进行多媒体通信。不过要想设计性能 足以支持新兴应用并且健壮的无线网络，首先必须要攻克许多技术上的难 题，这些难题贯穿于无线通信系统设计的各个方面。 随着无线终端的功能越来越来多，这些终端设备，必须兼容多种工作 5 重庆邮电大学硕士论文 第二章无线通信传输理论 模式、支持多种应用、适应多种信息媒体。要让价格便宜、轻便的手持设 备也能做到像电脑那样处理语音、图像、文本、视频等不同性质的数据， 电路设计方面就必须要有新的突破，便携终端在信号发送及处理方面消耗 的能量也一定要最小，这是难题之一。对于有基础设施架构的无线自组织 网络，要尽可能的将信号处理负荷安排在能量充足的固定站点上，而在无 基础设施架构的无线自组织网络有灵活健壮的特点，这些网络中的各种处 理和控制都必须在各个网络节点上分布式执行，不存在一个能量充足的固 定站点。无线频谱是稀缺资源，必须分配给不同的系统和业务使用，这就 意味着频谱将被高度复用，而且要求设计者必须满足大容量和高性能的要 求，因此如何有效地利用无线资源也是一个难题。 另外，无线信道不仅带宽有限，而且有随机多变的特性，网络难以保 持固定的性能，这也要求应用足够健壮。当信号在无线信道传播时，如果 发射机、接收机或周围的物体都在运动，多径反射和衰减的变化将使信号 经历随机波动，这就要求我们设计一个可靠并且性能可以保证的系统。然 而无线信道的特性是不确定的、随机变化的，这就使我们很难设计出一个 可靠的系统，任何人通过一副射频天线就可以轻松地截获电波，因此如何 优化网络设计和如何保证无线通信的安全性也是技术上的一个挑战。 无线通信还面临着许多技术上的挑战1 9 1 ，如无线组网，网络设计流程 变革等，有线网络大都依据分层原则进行设计，各层协议独立动作，层与 层之间通过接口连接。但无线网络的情形与之完全不同，无线链路的性能 差、且性能及用户的连接状况、网络的拓扑结构都在随时间变化，无线链 路的概念自身也相当模糊，它不像有线链路那样是一根具体的连线，而是 体现为无线电波的传播、广播特性，无线信道的这些特性说明高性能的无 线网络设计必须要针对信道进行优化，使其对信道或网络的动态变化有健 壮性。下面我们就对无线通信的信道环境进行详细的描述。 2 2 无线通信的信道衰落特性 信道可以理解为承载或者存储信息的媒介，如有线电缆，自由空间的 微波无线链路，卫星通信链路，磁存储媒介等等。在实际的信道中主要存 在两类约束，即热噪声和信道的带宽，另外对于无线信道而言，还存在信 号的多径传播与衰落等。无线通信系统的性能主要受到无线信道的制约。 无线信道的最大特点就是传播环境的复杂性和时变性，这决定了我们难以 6 重庆邮电大学硕士论文 第二章无线通信传输理论 建立一个准确的确定信道模型，此时一般采用统计模型。 一般来说，无线信道损耗可分为三个层次：大尺度衰落，中尺度衰落 和小尺度衰落。大尺度衰落主要表现为路径损耗，它是由发射功率的辐射 扩散及信道的传播特性造成的，可用自由空间损耗近似，其主要特点是信 号随着时间变化很慢，信号在很长的时间内可以认为是恒定的，而且衰落 幅度很小。路径损耗引起长距离上( 1 0 0 m l o o o m ) 接收功率的变化，故称为 大尺度衰落或长区间衰落：中尺度衰落主要表现为阴影衰落，又称慢衰落， 它是由发射机和接收机之间的障碍物造成的，这些障碍物通过吸收、反射、 散射和绕射等方式衰减信号功率，严重时甚至会阻断信号，一般用对数正 态分布来表征其衰落的幅度特性，信号在短区间内缓慢变动