信道衰落模型匯總

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1、word格式精心整理版簡單模型2種：常量（Constant）模型和純多普勒模型1.常量（Constant）模型：常量模型既沒有衰落，也沒有多普勒頻移，適用于可預測的固定業(yè)務無線信道。其幅度分布的概率密度函數(shù)（PDF）為：式中r為信道響應的幅度，A為概率常數(shù)。常量模型的多普勒譜為：式中fd為最大多普勒頻移，f為基帶頻率，B為常數(shù)。2.純多普勒模型：純多普勒模型無衰落，但有多普勒頻移，適用于可預測的移動業(yè)務無線信道。其幅度分布與常量模型相同，多普勒譜為：，C為常數(shù)。由于移動通信中移動臺的移動性，無線信道中存在多普勒效應。在移動通信中，當移動臺移向基站時，頻率變高，遠離基站時，頻率變低。我們

2、在移動通信中要充分考慮“多普勒效應”。雖然，由于日常生活中，我們移動速度的局限，不可能會帶來十分大的頻率偏移，但是這不可否認地會給移動通信帶來影響，為了避免這種影響造成我們通信中的問題，我們不得不在技術(shù)上加以各種考慮。也加大了移動通信的復雜性。3.瑞利模型：瑞利衰落信道（Rayleighfadingchannel）是一種無線電信號傳播環(huán)境的統(tǒng)計模型。這種模型假設信號通過無線信道之后，其信號幅度是隨機的，即“衰落”，并且其包絡服從瑞利分布。這一信道模型能夠描述由電離層和對流層反射的短波信道，以及建筑物密集的城市環(huán)境。瑞利衰落只適用于從發(fā)射機到接收機不存在直射信號（LoS，LineofSi

3、ght）的情況，否則應使用萊斯衰落信道作為信道模型。在無線通信信道環(huán)境中，電磁波經(jīng)過反射折射散射等多條路徑傳播到達接收機后，總信號的強度服從瑞利分布。同時由于接收機的移動及其他原因，信號強度和相位等特性又在起伏變化，故稱為瑞利衰落。瑞利分布是一個均值為0，方差為σ2的平穩(wěn)窄帶高斯過程，其包絡的一維分布是瑞利分布。其表達式及概率密度如圖所示。,范文范例學習指導word格式精心整理版瑞利分布的概率分布密度其中，r是接收信號的包絡，σ2是接收信號包絡的平均功率。瑞利分布是最常見的用于描述平坦衰落信號接收包絡或獨立多徑分量接受包絡統(tǒng)計時變特性的一種分布類型。兩個正交高斯噪聲信號之和的包絡服從瑞

4、利分布。瑞利衰落能有效描述存在能夠大量散射無線電信號的障礙物的無線傳播環(huán)境。若傳播環(huán)境中存在足夠多的散射，則沖激信號到達接收機后表現(xiàn)為大量統(tǒng)計獨立的隨機變量的疊加，根據(jù)中心極限定理，則這一無線信道的沖激響應將是一個高斯過程。如果這一散射信道中不存在主要的信號分量，通常這一條件是指不存在直射信號（LoS），則這一過程的均值為0，且相位服從0到2π的均勻分布。即，信道響應的能量或包絡服從瑞利分布。若信道中存在一主要分量，例如直射信號（LoS），則信道響應的包絡服從萊斯分布，對應的信道模型為萊斯衰落信道。通常將信道增益以等效基帶信號表示，即用一復數(shù)表示信道的幅度和相位特性。由此瑞利衰落即可由

5、這一復數(shù)表示，它的實部和虛部服從于零均值的獨立同分布高斯過程。瑞利衰落模型適用于描述建筑物密集的城鎮(zhèn)中心地帶的無線信道。密集的建筑和其他物體使得無線設備的發(fā)射機和接收機之間沒有直射路徑，而且使得無線信號被衰減、反射、折射、衍射。在曼哈頓的實驗證明，當?shù)氐臒o線信道環(huán)境確實接近于瑞利衰落。通過電離層和對流層反射的無線電信道也可以用瑞利衰落來描述，因為大氣中存在的各種粒子能夠?qū)o線信號大量散射。瑞利衰落屬于小尺度的衰落效應，它總是疊加于如陰影、衰減等大尺度衰落效應上。信道衰落的快慢與發(fā)射端和接收端的相對運動速度的大小有關(guān)。相對運動導致接收信號的多普勒頻移。圖中所示即為一固定信號通過單徑的瑞利

6、衰落信道后，在1秒內(nèi)的能量波動，這一瑞利衰落信道的多普勒頻移最大分別為10Hz和100Hz，在GSM1800MHz的載波頻率上，其相應的移動速度分別為約6千米每小時和60千米每小時。特別需要注意的是信號的“深衰落”現(xiàn)象，此時信號能量的衰減達到數(shù)千倍，即30～40分貝。當接受信號中多徑分量中不存在一個主要靜態(tài)信號分量時，其信道為瑞利衰落信道，否則萊斯衰落信道。范文范例學習指導word格式精心整理版瑞利衰落模型其中多普勒濾波器的傳輸函數(shù)為，其中S(f)為多普勒功率譜密度：fm表示最大多普勒頻率。1.萊斯模型：如果收到的信號中除了經(jīng)反射折射散射等來的信號外，還有從發(fā)射機直接到達接收機（如從衛(wèi)

7、星直接到達地面接收機）的信號，那么總信號的強度服從萊斯分布，故稱為萊斯衰落。相對于瑞利衰落信道不包含直射路徑，萊斯衰落信道模型適用于描述具有明顯直射路徑的無線信道環(huán)境，如郊區(qū)、山區(qū)等。萊斯衰落的包絡分布P(r)和相位分布P()如下式所示：其中：r是接收信號的包絡，ρ2直射分量的平均功率，是散射多徑信號的平均功率，I0(.)是第一類零階修正貝塞爾函數(shù)，erf(.)是誤差函數(shù)。另外，常用萊斯因子k來描述萊斯衰落的衰落情況，其定義為：萊斯因子k越大說