华中科技大学电信系《通信原理》课件-ch3-1.ppt

1、第三章 信道,本章研究的主要内容： 1，信号在信道中的传输特性 2，信噪比SNR计算,序言,信道:,逻辑信道-如编码信道、调制信道和信息论中研究的信道等 物理信道-指连接发射机和接收机之间的信号通道,本章主要讨论物理信道！,恒参 变参 频域 传输函数： 时域 冲激响应函数：,3.1 信道分类,二、描述,确知函数,随机过程,是延迟，t 是时间,3.2 有线信道,图 3.2.1 有线信道媒质频率范围,一、工作频率,3.2 有线信道,二、有线信道中的干扰,双绞线平衡连接-消除外来干扰,三、有线信道的衰减,同轴电缆的衰减,无线信道频谱,3.3 无线信道,微波中继 卫星,一、恒参,发射,接收,特点：收发

2、天线无摭挡，电波直射,移动通信信道,3.3 无线信道,二、变参,稀梳散射,对流层散射信道,3.3 无线信道,二、变参,散射体（密集散射）,特征：电波不能直射,水声信道 声波传播速度（1500米/秒） 海面反射严重 多径衰落明显 深海、浅海衰落特性不同,3.3 无线信道,二、变参,3.4 恒参信道的链路计算- 计算收、发之间的信号衰减（损耗）,一、计算公式物理模型,求 以db表示的路径损耗,二、计算方法,1) 点天线全向辐射模型,二、计算方法,卫星移动 手机,抛物面天线,移动通信 基站天线,二、计算方法,3) 定向天线接收功率,接收天线处的点功率密度，如用等效面积为 的接收天线接收，则接收功率

3、为：,二、计算方法,4) 路径损耗 计算,3.5 多径衰落信道,3.5.1 移动信道信号衰落特性,移动通信工作频率 450 MHZ 2 GHZ 山丘、房屋阻挡，电波一般不能直达，多径传输，形成衰落,1, 自由空间传播损耗,正比于, n 2,2, 阴影衰落 - 如 房屋、山丘阻挡 3，多径衰落（快衰落）,图 3.5.1 移动通信信号衰落特性示意图,想象在3种场景中移动得到的接收功率曲线,一、OKUMURA-HATA计算公式：(随地貌、城市环境不同而不同),3.5 多径衰落信道,3.5.2 多径衰落信道的链路损耗,式中 f 表示工作频率，单位MHZ , 表示移动台（手机）天线高度，通常取1.5m，

4、 表示基站天线高度，以 m 为单位，d 移动台至基站距离，以Km 为单位。,城市修正因子,这里的均值表示对快衰落取平均,qdm2,二、 城市修正因子 （1）中小城市修正因子 （2）大城市修正因子 f 200MHZ,3.5 多径衰落信道,3.5.2 多径衰落信道的链路损耗,( 3.5.2 ),三、例题小结 在通信距离、工作频率相同条件下，恒参信道：例 3.4.1 得（见书 p.75页） 变参信道，例 3.5.1 得（见书p.78页）,3.5 多径衰落信道,3.5.2 多径衰落信道的链路损耗,多径衰落信道,3.5 多径衰落信道,3.5.3 多径衰落信号的统计特征,一、时间函数特性分析,t,假设,Re 取实部,令第 n 条路径的延时为 , 第n条路径信号的幅度衰减因子为 ，则接收信号是： =,S(t),3.5 多径衰落信道,3.5.3 多径衰落信号的统计特征,一、时间函数特性分析（续）,令g(t)=1, 即发射等幅信号,可知接收信号的包络可表示为：,有：,如 是随机的，则X (t )、Y (t ) 也是随机的； 不论 为何分布