第二章 路径损耗和阴影衰减ppt课件

。第二章路径损耗和阴影衰减，2.1无线电波传播，2.2发射和接收信号模型，2.3自由空间路径损耗，2.4射线跟踪，2.5经验路径损耗模型，2.6简化路径损耗模型，2.7阴影衰减，2.8路径损耗和阴影衰减混合模型，2.9路径损耗和阴影衰减引起的中断率，2.10小区覆盖，第二章路径损耗和阴影衰减，2.1无线电波传播。本章讨论了路径损耗和阴影衰落效应引起的接收信号功率随距离的变化。路径损耗是由发射功率的辐射扩散和信道的传播特性引起的，而阴影衰落是由发射机和接收机之间的障碍物引起的。当电磁波在空气中传播时，墙壁、地面、建筑物和其他物体会反射、散射和衍射电磁波。人们采用一些近似方法来描述信号的传播特性，避免求解复杂的麦克斯韦方程组。最常见的近似是光线跟踪。2.2发射和接收信号的模型，第2章路径损耗和阴影衰减。我们研究的发射和接收信号都是真实信号。然而，为了便于分析，实际发射和接收信号通常表示为复数实部，这是带通信号的等效基带表示。将信道的路径损耗的真实值定义为发射功率与接收功率之比：将信道的路径损耗定义为路径损耗的真实值的分贝：第2章路径损耗和阴影衰减，第2.3章自由空间中的路径损耗，自由空间中发射器和接收器之间没有障碍物，信号沿直线传播。可用接收功率与发射功率之比是：可以看出，接收功率与发射和接收天线之间距离d的平方成反比，与波长的平方成正比，因此载波频率越高，接收功率越小。2.4光线跟踪，第2章路径损耗和阴影衰减。光线追踪将波近似为粒子，并用一些简单的几何方程代替复杂的麦克斯韦方程。最常见的光线跟踪模型包括各种衰落成分，如直接、反射、衍射和散射。它的建模需要知道发射器和接收器周围所有物体的几何和介电特性。2.4.1双路模型，接收信号由两部分组成：通过自由空间到达接收端的直接分量和通过地面反射到达接收端的反射分量。接收功率可以近似为：等式中的直接信号和反射信号之间的相位差可以近似为获得临界距离，该临界距离可以用于系统设计。第二章路径损耗和阴影衰减的10路模型(电介质峡谷)假设环境是一个正方形城市，街道两侧都有建筑物，发射天线和接收天线的高度接近地面。排列着建筑物的街道相当于无线电信号的电介质峡谷。十路径模型包括各种一次、二次和三次反射信号，包括直接路径(LOS)、地面反射路径(GR)、一次墙反射路径(SW)、二次墙反射路径(DW)、三次墙反射路径(TW)、墙到地反射路径(WG)和地墙反射路径(GW)。根据接收功率公式，无论发射天线在建筑物的上方还是下方，十径模型得到的接收功率都随着距离的平方而减小。2.4.4局部平均接收功率，第2章路径损耗和阴影衰减，所有路径振幅的平方和可用于射线追踪，以找到接收器位置附近的局部平均接收功率。本地平均接收功率可以更好地反映链路质量，并且通常用于蜂窝系统的功率控制。2.4.3一般路径跟踪，对于任何建筑布局和任何天线位置，一般路径跟踪可用于预测场强和延迟扩展。它需要准确的建筑数据和收发器天线相对于建筑的位置。该信息与特定站点相关，因此该模型不用于研究一般系统性能和网络规划问题，而是用于解释城市无线电波传播的基本机制。嘿。嘿。2.5经验路径损耗模型。大多数移动通信系统运行在复杂的传播环境中，很难用自由空间火灾路径损耗或射线追踪方法来精确建模。我们可以首先根据特定环境的不同距离和频率获取测量数据，然后使用这些数据进行建模。为了在实际测量中获得路径损耗，通常对几个附近波长范围内的测量数据进行平均，以消除多径的影响。由此获得的平均路径损耗被称为距离d处的局部平均损耗。对于特定环境，例如城市，局部平均损耗与测量期间发射器和接收器的特定位置相关。第二章：路径损耗和阴影衰减，型号名称，使用的距离范围，使用的频率范围，奥村型号，哈塔型号，成本231哈塔型号的扩展，1公里 100公里，0公里 100公里，1公里 20公里，150兆赫 1500兆赫，150兆赫 1500兆赫，1.5千兆赫 2千兆赫，普通型号，第二章：路径损耗和阴影衰减、室内衰减和室内传播因特定环境的不同而有很大差异，因此很难建立一个通用模型来准确计算特定室内环境下的路径损耗。典型隔墙损耗(相应频率为900兆赫 1300兆赫)，隔墙类型，隔墙损耗(分贝)，隔墙类型，隔墙损耗(分贝)，织物，1.4，混凝土墙，13，双层石膏墙，3.4，铝墙，20.4，绝缘箔型，3.9，全金属型，26。即使对于相同的频率和相同类型的隔墙，不同研究者得到的损耗差异也很大，因此很难得到一个普遍的结论。第2章路径损耗和阴影衰减，2.6简化路径损耗模型，信号传播的复杂性使我们很难用单一模型准确反映各种传播环境中的路径损耗。如果只是对不同系统设计的优缺点进行一般分析，可以使用能够反映信号传播主要特征的简单模型，而不是复杂模型。系统设计中经常使用以下简化的路径损耗模型：相应的分贝值为：2.7阴影衰落，第2章路径损耗和阴影衰落。在无线信道中信号传播过程中遇到的障碍将导致信号的随机变化，从而导致给定距离处接收信号功率的随机变化。反射器和散射器的变化也会导致接收功率的随机变化。因此，有必要建立一个模型来描述这些因素引起的信号随机衰减。最常用的模型是对数正态阴影模型。经过假设和讨论，我们知道发射功率与接收功率之比的分贝值服从正态分布，平均值和标准差为。路径损耗和阴影衰落的混合模型。第二章路径损耗和阴影衰落。叠加路径损耗模型和阴影衰落模型可以同时反映功率随距离和阴影的减小而引起的路径损耗的随机衰减。根据该模型，接收功率与发射功率之比的分贝值为：2.9路径损耗和阴影衰落引起的中断率。无线通信系统通常具有目标最小接收功率。当实际接收功率低于目标时，系统性能变得不可接受。由路径损耗和阴影衰落引起的中断率被定义为距离d处的接收功率低于目标值的概率。嘿