电波传播及干扰

电波传播及干扰第1页，共139页，2023年，2月20日，星期一引入 移动通信是当今通信领域内最为活跃、发展最为迅速的领域之一，天线是用户终端与基站控制设备间通信的桥梁，广泛应用于移动通信和无线接入通信系统中,它的迅猛发展产生了巨大的推动力，推动了天线概念的变革和技术的创新。能否对移动通信中天线方面的知识有深入的了解、全面掌握天线相关的知识，无论是对产品的安装和维护、网络规划工作的顺利开展，都有着十分重要的意义。第2页，共139页，2023年，2月20日，星期一

了解天线的基本特性和类型了解移动通信中的电波传播特性和移动信道特性了解移动通信接收中的分集接收的基本概念和原理了解噪声和干扰的分类、定义和特性；掌握避免各种干扰的应采取的措施。掌握陆地移动信道场强的估算

本章学习目标第3页，共139页，2023年，2月20日，星期一

天线的基本知识移动信道中电波的传播方式自由空间的定义和传播损耗不同地形地物的传播损耗的估算分集接收的概念和原理噪声的分类及特性干扰的产生和定义避免各种干扰的措施本章要点内容?第4页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。在移动网络通信中从基站天线到用户手机天线，或从用户手机天线到基站天线通过电磁波进行无线连接。天线的功能是什么?

天线的基本原理2.1第5页，共139页，2023年，2月20日，星期一把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…...收集无线电波并产生电信号第6页，共139页，2023年，2月20日，星期一无线电波无线电波类似一个池塘上的波纹，在传播时波会减弱。第7页，共139页，2023年，2月20日，星期一第8页，共139页，2023年，2月20日，星期一

天线的基本原理2.12.1.2基站天线的类型2.1.1天线的基本特性第9页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.1.1天线的基本特性天线辐射的方向图天线的增益天线的驻波比天线的极化天线的频率范围天线的下倾天线前后比第10页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线辐射的方向图天线辐射电磁波是有方向性的，它表示天线向一定方向辐射电磁波的能力。反之，作为接收天线的方向性表示了它接收不同方向来的电磁波的能力。第11页，共139页，2023年，2月20日，星期一图1.3.1c水平面方向图图1.3.1b垂直面方向图图1.3.1a立体方向图第12页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线辐射的方向图60°(eg)峰值

-3dB点

-3dB点3dB波束宽度峰值-3dB点-3dB点15°(eg)通常用垂直平面及水平平面上表示不同方向辐射（或接收）电磁波功率大小的曲线来表示天线的方向性，并称为天线辐射的方向图。同时用半功率点之间的夹角表示水平波束宽度及垂直波束宽度。

水平面方向图垂直面方向图第13页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线方向图第14页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的增益天线增益是将天线辐射电磁波进行聚束以后比起理想的参考天线，在输入功率相同条件下，在同一点上接收功率的比值。天线增益与其方向图有关。方向图中主波束越窄，副瓣尾瓣越小，增益就越高。第15页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的增益dBd和dBi的区别一个单一对称振子具有面包圈形的方向图辐射

一个各向同性的辐射器在所有方向具有相同的辐射一个天线与对称振子相比较的增益用“dBd”表示一个天线与各向同性辐射器相比较的增益用“dBi”表示例如:3dBd=5.17dBi2.17dB

对称振子的增益为2.17dB

第16页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的驻波比驻波比的定义驻波比产生原因驻波比指标的意义第17页，共139页，2023年，2月20日，星期一驻波比的定义定义：表示天馈线与基站（收发信机）匹配程度的指标。Umax——馈线上波腹电压Umin——馈线上波节电压第18页，共139页，2023年，2月20日，星期一驻波比产生的原因驻波比的产生，是由于入射波能量传输到天线输入端B未被全部吸收（辐射）、产生反射波，迭加而形成的。VSWR越大，反射越大，匹配越差。第19页，共139页，2023年，2月20日，星期一驻波比指标的意义VSWR＞1，说明输进天线的功率有一部分被反射回来，从而降低了天线的辐射功率；增大了馈线的损耗。馈线损耗是在VSWR=1（全匹配）情况下测的；有了反射功率，就增大了能量损耗，从而降低了馈线向天线的输入功率；在馈线输入端A，失配严重时，发射机T的输出功率达不到设计额定值。但是，发射机输出功率允许在一定失配情况下（如VSWR＜1.7或2.0）达到额定功率。第20页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的极化

无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。第21页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的极化天线辐射电磁波中电场的方向就是天线的极化方向。分为垂直线极化的天线、水平线极化的天线和圆极化天线。分为单极化和双极化。定向小区一般使用双极化定向天线；全向小区目前采用单极化全向天线。第22页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的极化单极化示意图垂直极化水平极化+45度倾斜的极化-45度倾斜的极化天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向第23页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的极化双极化示意图两个天线为一个整体，传输两个独立的波。第24页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线的频率范围天线总是在一定频率范围内工作，通常，天线工作在设计频率时（称为中心频率），天线所能传送的功率最大，偏离中心频率时它所传送的功率都将减小。频率宽度两种不同的定义：一种是指天线增益下降三分贝时的频率宽度。一种是指在规定驻波比下的天线频率宽度第25页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线下倾用于：控制覆盖、减小交调两种方法:机械下倾、电下倾第26页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线波束下倾的演示

第27页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线下倾机械下倾：通过机械装置调节天线向下倾斜所需的角度。电下倾：通过调节天线各振子单元的相位使天线的垂直方向图主瓣下倾一定的角度，而天线本身仍保持和地面成垂直放置的位置。第28页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线下倾机械下倾时其水平方向图将变形。当下倾角度达到10度时，水平方向图严重变形，所以机械下倾的角度不宜过大。而电下倾时，水平方向图基本保持不变。无下倾电下倾机械下倾第29页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线下倾电下倾情况下的波束覆盖无下倾电下倾第30页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线下倾机械下倾情况下的波束覆盖无下倾机械下倾第31页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线下倾下倾方法的比较10°电下倾10°机械下倾6°电下倾+4°机械下倾第32页，共139页，2023年，2月20日，星期一天线前后比天线方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比，其值越大，天线定向接收性能就越好。以dB表示的前后比=10lg(前向功率/反向功率)第33页，共139页，2023年，2月20日，星期一

天线的基本原理2.12.1.2基站天线的类型2.1.1天线的基本特性第34页，共139页，2023年，2月20日，星期一

全向天线定向天线特殊天线2.1.2基站天线的类型第35页，共139页，2023年，2月20日，星期一

全向天线在水平方向上功率均匀地辐射；在垂直方向上辐射能量是集中的，因而可以获得天线增益，典型增益值是6～9dBd；主要用于广覆盖全向小区。第36页，共139页，2023年，2月20日，星期一

定向天线水平和垂直辐射方向图是非均匀的；辐射功率集中在一个方向，所以天线增益一般较高，增益值是9～16dBd；常用在定向小区；分为以下几种：120°、90°、65°、33°等。第37页，共139页，2023年，2月20日，星期一

特殊天线指用于特殊场合信号覆盖的天线，如室内、隧道等。泄漏同轴电缆就是一种特殊天线，用于解决室内或隧道中的覆盖问题。泄漏同轴电缆的外层窄缝允许所传送的信号能量沿整个电缆长度不断泄漏辐射，接收信号能从窄缝进入电缆传送到基站。泄漏同轴电缆适用于任何开放的或是封闭形式的，需要局部覆盖的区域。使用泄漏同轴电缆时，没有增益，为了延伸覆盖范围可以使用双向放大器。第38页，共139页，2023年，2月20日，星期一移动通信的电波传播特性2.2

2.2.4大气中的电波传播2.2.3反射波2.1.2直射波

2.2.1电波的传播方式

第39页，共139页，2023年，2月20日，星期一发射机天线发出的无线电波，可依不同的路径到达接收机，当频率f＞30MHz时，典型的传播通路如图所示。沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波，它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过地面反射到达接收机，称为地面反射波；路径③的电波沿地球表面传播，称为地表面波。

2.2.1电波的传播方式

第40页，共139页，2023年，2月20日，星期一直射波传播可按自由空间传播来考虑。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。实际情况下，只要地面上空的大气层是各向同性的均匀媒质，其相对介电常数ε和相对导磁率μ都等于1，传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽略不计，在这样情况下，电波可视作在自由空间传播。2.1.2直射波第41页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.2.3反射波当电波传播中遇到两种不同介质的界面时,,就会发生反射;由于大地和大气是不同的介质,所以入射波会在界面上产生反射;反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面等。第42页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.2.4大气中的电波传播在实际移动通信中,电波在低层大气中传播。低层大气并不是均匀介质,其温度、湿度以及气压随时间和空间而变化，因此，会产生折射及吸收现象，VHF和UHF波段的折射现象尤为突出，它将直接影响视线传播的极限距离。第43页，共139页，2023年，2月20日，星期一1.大气折射

在不考虑传导电流和介质磁化的情况下，介质折射率n与相对介电系数εr的关系为(3-14)(3-15)式中，c为光速。众所周知，大气的相对介电系数与温度、湿度和气压有关。大气高度不同，εr也不同，即dn/dh是不同的。根据折射定律，电波传播速度v与大气折射率n成反比，即第44页，共139页，2023年，2月20日，星期一大气折射

当一束电波通过折射率随高度变化的大气层时，由于不同高度上的电波传播速度不同，从而使电波射束发生弯曲，弯曲的方向和程度取决于大气折射率的垂直梯度dn/dh。在标准大气压下,大气层的介电常数εr随高度增加而减小，并逐渐趋近于1,因此大气层的折射率n随高度的增加而减小。若将大气层分成许多薄片层,每一薄层是均匀的,各薄层的折射率n随高度的增加而减小。这样当电波在大气层中依次通过每个薄层界面时,射线都将产生偏折,因而电波射线形成一条向下弯曲的弧线这种由大气折射率引起电波传播方向发生弯曲的现象，称为大气对电波的折射。第45页，共139页，2023年，2月20日，星期一大气层对电波的折射第46页，共139页，2023年，2月20日，星期一大气折射对电波传播的影响，在工程上通常用“地球等效半径”来表征，即认为电波依然按直线方向行进，只是地球的实际半径R0(6.37×106m)变成了等效半径Re,Re与R0之间的关系为式中，k称作地球等效半径系数。第47页，共139页，2023年，2月20日，星期一当dn/dh＜0时，表示大气折射率n随着高度升高而减少。因而k＞1,Re＞R0。在标准大气折射情况下，即当dn/dh≈-4×10-8(l/m)，等效地球半径系数k=4/3，等效地球半径Re=8500km。

第48页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.视线传播极限距离

所谓视距传播,是指发射天线和接收天线处于相互能看见的视线距离内的传播方式。地面通信、卫星通信以及雷达等都可以采用这种传播方式。它主要用于超短波和微波波段的电波传播。第49页，共139页，2023年，2月20日，星期一

视线传播的极限距离可由图3-2计算，天线的高度分别为ht和hr，两个天线顶点的连线AB与地面相切于C点。由于地球等效半径Re远远大于天线高度，不难证明，自发射天线顶点A到切点C的距离d1为同理，由切点C到接收天线顶点B的距离d2为第50页，共139页，2023年，2月20日，星期一图3–2视线传播极限距离第51页，共139页，2023年，2月20日，星期一可见，视线传播的极限距离d为(3-19)在标准大气折射情况下，Re=8500km,故(3-20)式中，ht、hr的单位是m,d的单位是km。第52页，共139页，2023年，2月20日，星期一由上可知，大气折射有利于超视距的传播，但在视线距离内，因为由折射现象所产生的折射波会同直射波同时存在，从而也会产生多径衰落。第53页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.３.2多径衰落2.3.3阴影衰落

2.３.1自由空间的传播损耗

移动信道的特征

2.3第54页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.３.1自由空间的传播损耗对于移动通信系统而言，自由空间传播损耗与传播距离和工作频率有关，可定义为：（以dB计）式中，d为距离,单位为，f为频率,单位为。传播距离越远，自由空间传播损耗越大，当传播距离加大一倍，自由空间传播损耗就增加6dB；工作频率越高，自由空间传播损耗越大，当工作频率提高一倍，自由空间传播损耗就增加6dB。第55页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.３.2多径衰落

多径衰落（瑞利衰落）：由于无线电传播环境的影响，在电波传输中，产生了直射波、反射波和绕射波。当电波到达天线时，信号不是单一路径，而是多个路径多个信号的叠加。因为电波通过路径的距离不同，到达接收机的时间、相位、幅度也不同。信号在接收机叠加，有时增强有时减弱。所以幅度急剧变化，产生所谓的多径效应，严重影响信号传输质量。由于这种衰落特性符合瑞利分布，也称瑞利衰落。第56页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.３.2多径衰落第57页，共139页，2023年，2月20日，星期一

电波在传播途径上遇到障碍物时，总是力图绕过障碍物，再向前传播。这种现象叫做电波的绕射。超短波的绕射能力较弱，在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影区”。 信号质量受到影响的程度不仅和接收天线距建筑物的距离及建筑物的高度有关，还和频率有关。频率越高，建筑物越高、越近，影响越大。相反，频率越低，建筑物越矮、越远，影响越小。因此，架设天线选择基站场地时，必须按上述原则来考虑对绕射传播可能产生的各种不利因素，并努力加以避免。

2.3.3阴影衰落

第58页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.3.3阴影衰落阴影衰落：当电波在传播路径上遇到障碍物的阻挡时，则会形成由障碍物产生的电磁场阴影，当移动台通过这些阴影时，接收场强中值会随着地理位置改变而出现的缓慢变化；阴影衰落为慢衰落；阴影衰落近似服从对数正态分布。第59页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.3.3阴影衰落第60页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.3.3阴影衰落

衰落储备

第61页，共139页，2023年，2月20日，星期一电波传播的路径损耗预测2.4

2.4.4任意地形地区电波传播损耗中值2.4.3不规则地形电波传播损耗中值2.4.2准平坦地形电波传播损耗中值

2.4.1地形与地物的分类第62页，共139页，2023年，2月20日，星期一地形的分类准平坦地形：指在传播路径的地形剖面图上，地面起伏高度不超过20米，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度；不规则地形：其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等。

2.4.1地形与地物的分类第63页，共139页，2023年，2月20日，星期一第64页，共139页，2023年，2月20日，星期一地物的分类：按照地物的密集程度不同可分为开阔地：在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面，或在内没有任何阻挡物的场地，如农田、荒野、广场、沙漠和戈壁滩等；郊区：在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，例如，有少量的低层房屋或小树林等。市区：有较密集的建筑物和高层楼房。

2.4.1地形与地物的分类第65页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.4.2准平坦地形电波传播损耗中值由电波传播理论可知，传播损耗取决于传播距离，工作频率，基站天线高度，和移动台天线高度。在计算各种地形、地物的传播损耗时，均以准平坦地形的损耗中值或场强中值作为基准。第66页，共139页，2023年，2月20日，星期一市区传播损耗的中值(hb=200mhm=3m)第67页，共139页，2023年，2月20日，星期一基站天线高度增益因子

(hb≠200mhm=3m)基站天线高度增益因子基站天线有效高度第68页，共139页，2023年，2月20日，星期一移动台天线高度增益因子

(hb＝200mhm≠3m)中等城市大城市移动台天线高度增益因子第69页，共139页，2023年，2月20日，星期一街道走向修正曲线第70页，共139页，2023年，2月20日，星期一郊区修正因子郊区的建筑物一般分散、低矮的，故电波传播条件优于市区。郊区场强中值与基准场强中值之差称为郊区修正因子

频率频率郊区修正因子第71页，共139页，2023年，2月20日，星期一开阔地、准开阔地修正因子开阔地修正因子Qo(dB)准开阔地修正因子Qr(dB)第72页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.4.3不规则地形电波传播损耗中值对于丘陵、孤立山岳及水陆混合等不规则地形，其传播损耗计算同样可以采用基准场强中值修正的办法。第73页，共139页，2023年，2月20日，星期一任意地形地物的损耗中值2.4.４任意地形地物电波传播损耗中值第74页，共139页，2023年，2月20日，星期一表示郊区修正因子表示开阔地修正因子表示准开阔地（开阔地与郊区之间的过渡地区）的修正因子表示丘陵地的修正因子表示丘陵地微小修正因子表示孤立山岳修正因子表示斜坡地形修正因子表示水陆混合地形的修正因子第75页，共139页，2023年，2月20日，星期一分集接收技术2.5

2.5.1分集接收的基本概念

2.5.2分集接收的基本原理2.5.3隐分集与Rake接收

2.5.4发送分集第76页，共139页，2023年，2月20日，星期一课前复习检测地形起伏高度、天线有效高度是怎么定义？说明地形的分类与定义说明地物的分类与定义OM模型中，怎么计算市区准平坦地形损耗中值不规则地形的增益因子都有那些？任意地形的损耗怎么预测OM模型的计算思路

第77页，共139页，2023年，2月20日，星期一课前预习检测什么是分集技术？什么是宏分集技术？常用的宏分集技术都有那些？常用的合并技术都有那些？比较3种合并技术的合并效果什么是空间分集技术？什么是频率分集技术？频率分集要满足什么条件？什么是时间分集技术？

第78页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.5.1分集接收的基本概念

什么是分集接收在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。第79页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.5.1分集接收的基本概念

分集接收的目的由于传播环境的恶劣，微波信号会产生深度衰落和多普勒频移等，使接收电平下降到热噪声电平附近，相位亦随时间产生随机变化，从而导致通信质量下降。采用分集接收技术可以减轻衰落的影响，提高通信质量和可通率。第80页，共139页，2023年，2月20日，星期一分集接收的双重含义：分散接收，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号；集中合并，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并（包括选择与组合）以降低衰落的影响。2.5.2分集接收的基本原理第81页，共139页，2023年，2月20日，星期一显分集隐分集分集作用含在传输信号中，在接收端利用信号处理技术实现的分集，交织编码技术，跳频技术等等构成明显分集信号的传输方式宏分集微分集以克服长期衰落为目的,一般称为多基站分集,以减小短期衰落（快衰落）为目的

空间分集时间分集频率分集极化分集角度分集场分量分集分集分集的归类第82页，共139页，2023年，2月20日，星期一无论何种分集方式，都是利用在不同的传播条件下，几个微波信号同时发生深衰落的概率小于单一微波信号同一衰落深度的概率来取得分集改善效果的。分集方式宏分集微分集第83页，共139页，2023年，2月20日，星期一目的：减小慢衰落的影响；应用：蜂窝通信系统，也称为“多基站”分集方法：把多个基站设置在不同的地理位置上（如蜂窝小区的对角上）和不同方向上，同时和小区的一个移动台进行通信（可选择其中信号最好的一个基站通信）。只要在各个方向上的信号传播不是同时受到阴影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落（基站天线架设可以防止这种情况发生），这种方法就能保持通信不会中断。宏分集第84页，共139页，2023年，2月20日，星期一无论何种分集方式，都是利用在不同的传播条件下，几个微波信号同时发生深衰落的概率小于单一微波信号同一衰落深度的概率来取得分集改善效果的。分集方式宏分集微分集第85页，共139页，2023年，2月20日，星期一微分集空间分集频率分集时间分集极化分集场分量分集角度分集目的：减小快衰落的影响第86页，共139页，2023年，2月20日，星期一依据快衰落的空间独立性，即在任意不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距离大到一定程度（d≥0.6λ

），则两处所收到信号的衰落是不相关且相互独立的。空间分集第87页，共139页，2023年，2月20日，星期一在发射端将要发射的信息以不同的载频发射出去。载频之间的间隔大于相关带宽，接收端就可以得到衰落特性相互独立的信号，减小信号的衰落，提高通信质量。一般的窄带通信系统的带宽是不能满足相关带宽的要求的，因而不能使用频率分集。可以说，频率分集是扩频通信系统所特有的。频率分集第88页，共139页，2023年，2月20日，星期一快衰落具有时间独立性，即同一信号在不同的时间区间多次重发，只要各次发送的时间间隔足够长，那么各次发送信号所出现的衰落是彼此独立的，接收机将重复收到的同一信号进行合并，就能减小衰落的影响。时间分集第89页，共139页，2023年，2月20日，星期一由于两个不同极化的电磁波具有独立的衰落特性，所以发端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的天线分别发送和接收信号，以获得分集效果。极化分集第90页，共139页，2023年，2月20日，星期一使电波通过几个不同路径，并以不同角度到达接收端，而接收端利用多个方向尖锐的接收天线能分离出不同方向来的信号分量；由于这些分量具有互相独立的衰落特性因而可以实现角度分集并获得抗衰落的效果。角度分集第91页，共139页，2023年，2月20日，星期一由电磁场理论可知，电磁场的E场和H场载有相同的消息，而反射机理是不同的。因此可以通过接收EZ、

HX、

HY和三个场分量来获得分集的效果。场分量分集第92页，共139页，2023年，2月20日，星期一由电磁场理论可知，电磁波的E场和H场载有相同的消息，而反射机理是不同的。例如，一个散射体反射E波和H波的驻波图形相位差90°，即当E波为最大时，H波为最小。在移动信道中，多个E波和H波叠加，结果表明EZ、HX和HY的分量是互不相关的，因此，通过接收三个场分量，也可以获得分集的效果。场分量分集不要求天线间有实体上的间隔，因此适用于较低工作频段(例如低于100MHz)。当工作频率较高时(800～900MHz)，空间分集在结构上容易实现。场分量分集和空间分集的优点是这两种方式不像极化分集那样要损失3dB的辐射功率。场分量分集第93页，共139页，2023年，2月20日，星期一接收端收到Ｍ（Ｍ≧２）个分集信号后，如何利用这些信号以减小衰落的影响，这就是合并问题。一般均使用线性合并器，把输入的Ｍ个独立衰落信号相加后合并输出合并方式选择式合并最大比值合并等增益合并第94页，共139页，2023年，2月20日，星期一选择式合并是检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一支路的信号作为合并器的输出。

选择式合并第95页，共139页，2023年，2月20日，星期一最大比值合并第96页，共139页，2023年，2月20日，星期一把各支路信号进行同相后再叠加，加权时各路信号的权重相等。这样，其性能只比最大比值合并方式差一些，但比选择合并方式性能要好得多。等增益合并第97页，共139页，2023年，2月20日，星期一图中给出3种合并方式平均信噪比的改善程度。性能最好的为曲线a，即最大比值合并；性能次之的为曲线b，即等增益合并；性能最差的为曲线c，即最佳选择式第98页，共139页，2023年，2月20日，星期一总结1.分集接收技术的定义2.常用的分集方式3.常用的合并方式4.集中合并方式的效果比较第99页，共139页，2023年，2月20日，星期一什么是隐分集技术？分集作用隐含在传输信号之中的方式，在接收端利用信号处理技术实现分集。隐分集是只需一副天线来接收信号的分集，因此，在数字移动通信中得到了广泛的应用。目前主要的隐分集技术有交织编码技术、跳频技术、直接扩频技术等。

2.5.3隐分集与Rake接收第100页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.5.3隐分集与Rake接收1．移动通信中传播的多径效应接收信号时延功率谱的扩散，其中最典型的有两类：(1)连续型时延功率谱：它一般出现在繁华市区，由密集建筑物反射而形成。(2)离散型时延功率谱：一般非繁华、非密集型建筑群区．时延功率谱是离散型的。第101页，共139页，2023年，2月20日，星期一如何能设法将被扩散的时延功率充分利用起来，这是工程设计者要重点研究的问题第102页，共139页，2023年，2月20日，星期一2.Rake接收用信号的矢量的直观表示Rake接收将被分离的各条路径信号相位校准、幅度加权，并将矢量和变成代数和，从而加以充分利用。第103页，共139页，2023年，2月20日，星期一接收方将各个RAKE接收机收到的信号进行矢量相加（即对不同时间到达移动台的信号进行不同的时间延迟到达同相），每个接收机可单独接收一路多径信号，这样接收方就可以处理几个多径分量，达到抗多径衰落的目的，提高移动台的接收性能

第104页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.5.4发送分集为了改善下行传输条件，利用线性系统的互易原理，将体积严重受限的移动台的接收端分集技术等效地搬至发送端来实现，这就是所谓的发送分集技术.接收瑞的RaKe接收也可以等效地搬至发送端用“预Rake”来实现第105页，共139页，2023年，2月20日，星期一总结1.隐分集的概念２.发送分集的概念第106页，共139页，2023年，2月20日，星期一随机噪声外部噪声内部噪声自然噪声人为噪声大气噪声太阳噪声银河噪声郊区人为噪声市区人为噪声典型接收机热噪声2.6.1噪声的分类与特性第107页，共139页，2023年，2月20日，星期一几种典型环境的人为噪声系数平均值

第108页，共139页，2023年，2月20日，星期一在移动信道中，外部噪声(亦称环境噪声)的影响较大,美国ITT(国际电话电报公司)公布的数据即各种噪声功率与频率的关系

2.6.1噪声的分类与特性第109页，共139页，2023年，2月20日，星期一所谓人为噪声，是指各种电气装置中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射，诸如电动机、电焊机、高频电气装置、电气开关等所产生的火花放电形成的电磁辐射人为噪声主要是有汽车点火系统引起的其大小与什么有关?2.6.2人为噪声第110页，共139页，2023年，2月20日，星期一大小不仅与频率有关，而且与交通密度有关；通常人为噪声的大小还与接收天线的高度以及接收天线离开公路的距离有关系。2.6.2人为噪声第111页，共139页，2023年，2月20日，星期一噪声分类:各种噪声的概念:人为噪声与哪些因素有关系总结第112页，共139页，2023年，2月20日，星期一

2.7.4远近效应2.7.3互调干扰2.7.2同频道干扰

2.7.1邻道干扰干扰2.7第113页，共139页，2023年，2月20日，星期一概念:相邻的或邻近频道的信号相互干扰；调制边带扩展干扰是语音信号经调频后，它的某些边带频率落入相邻信道形成的干扰

2.7.1邻道干扰第114页，共139页，2023年，2月20日，星期一决定因素:Br为信道间隔Fm为调制信号的最高频率Bi为接收机的带宽ΔfTR为发信机、接收机频率不稳定而造成的频率偏差第115页，共139页，2023年，2月20日，星期一限制发射信号带宽，提高收、发信机的频率稳定度和准确度，要求发射机的瞬时频偏不超过最大允许值。减少邻道干扰的一些措施:第116页，共139页，2023年，2月20日，星期一产生原因：频率再用技术。Df1f1RRC1小区C小区2.7.2同频道干扰显然，同频道再用带来的问题就是同频道干扰，再用距离越近，同频道干扰就越大；再用距离越远，同频道干扰就越小，但频率利用率从而要降低。第117页，共139页，2023年，2月20日，星期一两个概念：

1、同频道再用距离

2、射频防护比2.7.2同频道干扰第118页，共139页，2023年，2月20日，星期一

1、同频道再用距离允许使用相同频道的无线区之间的最小距离为同频道再用的最小安全距离，简称同频道再用距离或共道再用距离第119页，共139页，2023年，2月20日，星期一同频道再用距离的有关因素：调制制度电波传播特性基站覆盖范围或小区半径r0通信工作方式,可分为同频单工通信和异频双工通信要求的可靠通信概率第120页，共139页，2023年，2月20日，星期一2、射频防护比接收机输入端的有用信号电平与同频道干扰电平之比，且要大于某个数值，保证接收信号的质量。

有用信号类型无用信号类型射频防护比（dB）窄带F3E，G3E窄带F3E，G3E8宽带F3E，G3E宽带F3E，G3E8宽带F3E，G3EA3E8窄带F3E，G3EA3E10窄带F3E，G3E直接打印F2B12A3E宽带F3E，G3E8~17A3E窄带F3E，G3E8~17A3EA3E17第121页，共139页，2023年，2月20日，星期一如何避免产生同频道干扰？使用定向天线、斜置天线波速、降低天线高度、选择适当的天线场址。频率规划考虑区域地形、电波传播特性、调制制式、小区半径、工作方式等。第122页，共139页，2023年，2月20日，星期一抗干扰措施

移动通信系统中采用的抗干扰措施是多种多样的。主要有：利用信道编码进行检错和纠错（包括前向纠错FEC和自动请求重传ARQ）是降低通信传输的差错率，保证通信质量和可靠性的有效手段；为克服同多径干扰所引起的多径衰落，广泛采用分集技术（包括空间分集、频率分集、时间分集以及RAKE接收技术等）、自适应均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展能力的调制技术（如多电平调制、多载波调制等）；为提高通信系统的综合抗干扰能力而采用扩频和跳频技术；为减少蜂窝网络中的共道干扰而采用扇区天线、多波束天线和自适应天线阵列等；在CDMA通信系统中，为了减少多址干扰而使用干扰抵消和多用户信号检测器技术。第123页，共139页，2023年，2月20日，星期一什么是邻道干扰？减小邻道干扰的措施？什么是同频道干扰？同频道再用距离的有关因素？怎样计算同频道干扰距离？抗干扰的措施？

总结第124页，共139页，2023年，2月20日，星期一互调干扰的概念？互调干扰的产生原因？无三阶互调的条件？减小三阶互调干扰的措施？远近效应的概念？减小远近效应的措施？码间干扰的原因？2.7.3互调干扰第125页，共139页，2023年，2月20日，星期一概念：是指几个不同频率的信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，而对通信系统构成的一种干扰。产生情况：

1、发射机互调干扰

2、接收机互调干扰

3、发信机变频滤波器及天馈线等插件接触不良引起的互调干扰1、互调干扰的基本概念第126页，共139页，2023年，2月20日，星期一发射机互调干扰：两个或多个发射机相互靠近，每个发射机与其它发射机之间通常通过天线系统耦合，从每个发射机来的辐射信号进入其他发射机的，发射机末级功率放大器通常工作在非线性状态，于是就形成了互调干扰。接收机互调干扰互调干：如果有两个或多个干扰信号同时进入接收机高放或混频器，只要它们的频率满足一定的关系，由于器件的非线性特性，就有可能形成互调干扰。第127页，共139页，2023年，2月20日，星期一发射机互调干扰是基站使用多部不同频率的发射机(FDMA系统)所产生的特殊干扰。因为多部发射机设置在同一个地点时，无论它们是分别使用各自的天线还是共用一副天线，它们的信号都可能通过电磁耦合或其它途径窜入其它的发射机中，从而产生互调干扰。2、互调干扰产生的具体原因发射机A发射机B分用或共用天线系统fBfA接收机fCLC2fA-fB=fC发射机互调干扰示意图第128页，共139页，2023年，2月20日，星期一发射机互调干扰示意图第129页