《现代移动通信》第2章：移动信道.ppt

1、第2章 移 动 信 道,2.1 移动信道的电波传播特性 2.2 移动信道的衰落特性 2.3 数字信号的多径传播特性 2.4 电波传播路径损耗的预测,2.1 移动信道的电波传播特性,2.1.1 直射波 2.1.2 反射波多径传播理论模型,2.1.1 直射波,1.自由空间传播损耗 自由空间是指信号在理想的、均匀的各向同性的介质中传播，不发生反射、折射、散射和吸收现象，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗的空间。 2.视距传播 视距传播的极限距离的计算如图2.2所示。,图2.2 视距传播距离,2.1.2 反射波多径传播理论模型,1.两径传播模型 平面大地的两径传播模型如图2.3所示。 2.多径传播模

2、型 当存在建筑物和起伏地形时，接收信号中将包含建筑物等反射的电波，此时，可用三径、四径等多径传播模型来描述移动信道。,图2.3 两径传播模型,2.2 移动信道的衰落特性,2.2.1 快衰落 2.2.2 慢衰落,2.2.1 快衰落,1.快衰落的概念 由多径产生的衰落，衰落速率(每秒种信号包络经过中值电平次数的一半)可达每秒30次40次，衰落深度(信号的变动范围)约为30dB左右，称这样的衰落为快衰落(多径衰落)或瞬时性衰落。 2.快衰落的统计特性 多径衰落接收信号的相位服从0的均匀分布，包络服从瑞利分布。瑞利分布的概率密度函数如图2.7所示，这一结果与大量实测数据统计分析的结果是相一致的。,图2

3、.7 瑞利分布概率密度,2.2.2 慢衰落,1.慢衰落的概念 所谓慢衰落是指接收天线处的场强中值随移动台运动时周围地形、建筑物等的变化而出现的波动，其变化速率较为缓慢。 2.慢衰落的统计特性 表2.1 标准偏差/dB 3.衰落储备 图2.9 给出了可通率分别为90%、95%、99%的三组曲线，根据地形、地物、工作频率和可通率要求，可查得所必需的衰落储备量。,表2.1 标准偏差/dB,图2.9 慢衰落中值标准偏差及衰落储备量,2.3 数字信号的多径传播特性,2.3.1 时延扩展 2.3.2 相关带宽,2.3.1 时延扩展,在多径传播条件下，接收信号会产生时延扩展(Time Delay Sprea

4、d)，或称为多径时散，如图2.10所示。当发射端发送一个窄脉冲信号至移动台时，由于存在着多条不同的路径，路径长度不一样，则发射信号沿各个路径到达接收天线的时间就不一样，并且传播路径又随移动台的运动而变化，因而移动台所接收的信号S(t)由许多不同时延的脉冲串组成。,图2.10 多径时延扩展,2.3.2 相关带宽,当信号的带宽小于相关带宽时，发生非频率选择性衰落；当信号带宽大于相关带宽时，发生频率选择性衰落。 两个信号的相关性可由两个信号的相关系数得出，而相关系数与信道的时延扩展有关。当两个信号的频率间隔增加时，相关系数减小，也就是信号的不一致性增加。我们称信号包络相关系数等于0.5时所对应的频率间隔为相关带宽。,2.4 电波传播路径损耗的预测,2.4.1 地形地物的分类 2.4.2 移动信道上传播损耗的估算的经验模型 2.4.3 其他传播环境上的传播损耗,2.4.1 地形地物的分类,1.地形特征的定义 2.地形分类 3.地物分类,2.4.2 移动信道上传播损耗的估算的经验模型,1.准平滑地形上的传播损耗中值 图2.14 准平滑地形市区的基准损耗中值 2.不规则地形上传播损耗中值 3.任意地形、地物上的信号中值的预测,图2.14 准平滑地形市区的基准损耗中值,2.4.3 其他传播环境上的传播损耗,1.建筑物穿透损耗 建筑物的穿透损耗通常不是