第6章(6.1.4)移動信道的模型(多徑衰落信道).doc

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1、6.1.4移動信道的模型（多徑衰落信道）一、時變線性濾波器模型及其響應(yīng)1.帶通系統(tǒng)分析（1）離散多徑信道：信道系數(shù)，即，時延響應(yīng)：（14-1-2）（2）連續(xù)多徑信道：，即表示在0時刻的沖激在τ時刻的響應(yīng)。響應(yīng)：（14-1-6）2.等效低通分析（1）離散多徑由帶通信道模型：其中為實函數(shù)，所以有即得到等效低通模型為所以得到：信道系數(shù)：或（14-1-5）響應(yīng)：（14-1-4）其中。若令，則可見是0時刻的沖激通過信道后在時刻上的響應(yīng)。（2）連續(xù)多徑信道：（14-1-8）響應(yīng)：二、多徑衰落信道的統(tǒng)計特性1.等效低通信道論沖激響應(yīng)：即0時刻的沖激通過信道后在時刻上的響應(yīng)。離散多徑：其中連續(xù)

2、多徑：其中2.分析：由許多時變隨機(jī)向量組成幅度系數(shù)－隨移動臺運動而隨機(jī)變化；相位偏移－在[0,2)內(nèi)隨機(jī)變化。且各條路徑是獨立的，各個向量分量是獨立隨機(jī)變量，且零均值的。3.初步結(jié)論（1）根據(jù)中心極限定理，合成的時變隨機(jī)向量是零均值，低通復(fù)高斯過程其幅度服從Rayleigh分布，相位服從（0，2)均勻分布。（2）信道傳輸函數(shù)：（線性變換）故也是零均值、低通復(fù)高斯過程。稱為時變傳遞函數(shù)。（3）若其中有一條路徑的分量相當(dāng)強(qiáng)（如直射分量LOS，超過其他分量之總和），則合成向量幅度服從Rice分布。三.頻率非選擇性慢衰落信道模型－瑞利衰落模型引言：利用信道的統(tǒng)計特性，在非色散信道條件下

3、，建立信道的數(shù)學(xué)模型。1.分析：等效低通設(shè)發(fā)送信號為未調(diào)制射頻波（干凈的載波），信道－離散：連續(xù)：（1）時域分析接收信號－離散連續(xù)所以，與前面分析相類似，是零均值、低通復(fù)高斯過程。（2）頻域分析假定信道是理想的頻率非選擇性衰落信道，信道帶寬，在信號帶寬內(nèi)為常數(shù)。即。注：0是典型的頻率，因為為復(fù)基帶傳遞函數(shù)。則接收信號為：（注：上式來自于。由Parseval公式）所以，的幅度服從瑞利分布，相位服從均勻分布。因此，l當(dāng)發(fā)送為射頻單音信號（）時，為零均值低通復(fù)高斯過程。l接收信號復(fù)包絡(luò)等于發(fā)送信號復(fù)包絡(luò)乘以復(fù)高斯過程。2.討論（1）理想的頻率非選擇性衰落信道在數(shù)學(xué)上等效于乘性高斯噪聲

4、信道。亦即，對發(fā)送信號引入乘性高斯噪聲（或乘性瑞利衰落）。（2）實際的頻率非選擇性衰落信道（包括移動信道和短波信道）是比較接近于理想頻率非選擇性衰落情況，尤其是在信號包絡(luò)電平較低時。（3），關(guān)于“慢衰落”與“快衰落”幅度衰落快慢取決于T與的關(guān)系：l當(dāng)時，為“慢衰落”（信道分類的第一、二種情況），信道的衰減（即值）至少在一個T內(nèi)不變。l當(dāng)時為“快衰落”（信道分類第三、四種情況，“時間選擇性衰落信道”），信道的衰減（值）在一個T內(nèi)就發(fā)生變化。（4）關(guān)于頻率“非選擇性”與“選擇性”衰落信道l對于頻率非選擇性衰落信道，滿足接收信號的多徑分量是不可分辯的，信道模型是單一的路徑（瑞利衰落）

5、。l對于頻率選擇性衰落信道，滿足接收信號的多徑分量是可分辯的，其分辨率為。所以信道模型為抽頭延遲線模型。（課本14-5節(jié)）3.模型的建立乘性高斯噪聲信道模型（等效低通）：若發(fā)送信號為角度調(diào)制信號，則（瑞利分布）（令噪聲z(t)=0）故，又稱為瑞利衰落信道的幅度服從瑞利分布，稱為瑞利衰落信號?？梢宰C明：無噪聲下，的包絡(luò)的功率譜為其中為最大多普勒頻移。可由WGN通過一個LPF來實現(xiàn)，LPF的傳輸函數(shù)由來確定因此瑞利衰落信道完整模型如下：等效低通模型：帶通模型：