移動通信系統(tǒng)中的信道特性

《移動通信系統(tǒng)中的信道特性》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、移動通信系統(tǒng)中的信道特性1學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)完成本課程您將會：了解移動通信中的無線傳播和信道的特性了解移動通信中的抗衰落技術(shù)2無線傳播特性無線傳播的特性無線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無線信道抗衰落技術(shù)移動通信系統(tǒng)中信號傳播的效應(yīng)3無線傳播特性傳播的開放性接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性通信用戶的隨機(jī)移動性4無線傳播特性1、傳播的開放性一切無線信道都是基于電磁波在空間傳播來實(shí)現(xiàn)信息傳播的。5無線傳播特性2、接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性一般可將地理環(huán)境劃分為下列四類典型區(qū)域：高樓林立的城市中心繁華區(qū)，也稱密集城區(qū)；一般樓宇的城市區(qū)域，也稱一般城區(qū)；以

2、一般性建筑物為主的近郊小城鎮(zhèn)區(qū)，也稱郊區(qū)；以山丘、湖泊、平原為主的農(nóng)村及遠(yuǎn)郊區(qū)。6無線傳播特性3、通信用戶的隨機(jī)移動性慢速步行時的通信；高速車載時的不間斷通信。7無線信道的特性無線傳播的特性無線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無線信道抗衰落技術(shù)移動通信系統(tǒng)中信號傳播的效應(yīng)8無線信道的特性時延擴(kuò)展頻域擴(kuò)展9無線信道的特性時延擴(kuò)展——信道的時間彌散性（Timedispersion）無線信道中電波的傳播不是單一路徑，而是許多路徑來的眾多反射波的合成。由于電波通過各個路徑的距離不同，因而各個路徑來的反射波到達(dá)時間不同，也就是各信號的時延不同。當(dāng)發(fā)送端發(fā)送

3、一個極窄的脈沖信號時，移動臺接收的信號由許多不同時延的脈沖組成，我們稱為時延擴(kuò)展。10無線信道的特性頻域擴(kuò)展——信道的頻率彌散性（Frequencydispersion）11大尺度路徑損耗無線傳播的特性無線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無線信道抗衰落技術(shù)移動通信系統(tǒng)中信號傳播的效應(yīng)12大尺度路徑損耗五種基本傳播機(jī)制直射波（自由空間傳播）反射波繞射波散射波透射波13大尺度路徑損耗14大尺度路徑損耗15大尺度路徑損耗1、直射波：它指在視距覆蓋區(qū)內(nèi)無遮擋的傳播，直射波傳播的信號最強(qiáng)。2、多徑反射波：指從不同建筑物或其他物體反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號，

4、其信號強(qiáng)度次之。3、繞射波：從較大的山丘或建筑物繞射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號，其強(qiáng)度與反射波相當(dāng)。4、散射波：由空氣中離子受激后二次發(fā)射所引起的漫反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號，其信號強(qiáng)度最弱。5、透射波：當(dāng)射線到達(dá)兩種不同介質(zhì)界面時，有一部分能量透射到第二種介質(zhì)中。透射會使場強(qiáng)產(chǎn)生急劇衰減。16大尺度路徑損耗路徑傳播損耗又稱衰耗，它是指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗，它反映了傳播在宏觀大范圍（即公里量級）的空間距離上的接收信號電平平均值的變化趨勢。17小尺度衰落和多徑效應(yīng)無線傳播的特性無線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無線信道抗衰落技術(shù)移動通信系統(tǒng)中信

5、號傳播的效應(yīng)18小尺度衰落和多徑效應(yīng)小尺度衰落：簡稱衰落，是指無線信號在經(jīng)過短時間或短距傳播后其幅度快速衰落19小尺度衰落和多徑效應(yīng)什么是多徑在CDMA系統(tǒng)中當(dāng)兩信號的多徑時延相差大于一個擴(kuò)頻碼片寬度時，這兩個信號是不相關(guān)的，或者說是可分離的。我們習(xí)慣上將某一可分離的信號叫做信號的徑。20小尺度衰落和多徑效應(yīng)小尺度多徑傳播表現(xiàn)為：經(jīng)過短距或短時傳播后信號強(qiáng)度的急速變化。在不同多徑信號上，存在著時變的多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制。多樣傳播時延引起的擴(kuò)展(回音)。21在高樓林立的市區(qū)，由于移動天線的高度比周圍建筑物矮很多，因而不存在從移動臺到基站的視距傳播，這就

6、導(dǎo)致了衰落的產(chǎn)生。即使有這樣一條視距傳播路徑存在，由于地面與周圍建筑物的反射，多徑傳授仍會發(fā)生。入射電波以不同的傳授方向到達(dá)，具有不同的傳播時延。空間任一點(diǎn)的移動臺所收到的信號都由許多平面波組成，它們具有隨機(jī)分布的幅度、相位和入射角度。這些多徑成分被接收機(jī)天線按向量合并，從而使接收信號產(chǎn)生衰落失真。即使移動接收機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，接收信號也會由于無線信道所處環(huán)境中的物體的運(yùn)動而產(chǎn)生衰落。如果無線信道中的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且運(yùn)動只由移動臺產(chǎn)生，則衰落只與空間路徑有關(guān)。此時，當(dāng)移動臺穿過多徑區(qū)域時，它將信號中的空間變化看作瞬時變化。在空間不同點(diǎn)的多徑波的影響下，高

7、速運(yùn)動的接收機(jī)可以在很短時間內(nèi)經(jīng)過若干次衰落。更為嚴(yán)重的情況是，接收機(jī)可能停留在某個特定的衰落很大的位置上。在這種情況下，盡管可能由行人或車輛改變了場模型，從而打破接收信號長時間維持失效的情況，但要維持良好的通信狀態(tài)仍非常困難。天線空間分集可以防止極度衰落以至于無效的情況。由于移動臺與基站的相對運(yùn)動，每個多徑波都經(jīng)歷了明顯的頻移過程。移動引起的接收機(jī)信號頻移被稱為多普勒頻移。它與移動臺的運(yùn)動速度、運(yùn)動方向，以及接收機(jī)多徑波的入射角有關(guān)。22小尺度衰落和多徑效應(yīng)影響小尺度衰落的因素：多徑傳播移動臺的運(yùn)動速度環(huán)境物體的運(yùn)動速度信號的傳輸帶寬23無線信道中許多物理

8、因素影響小尺度衰落，包括：多徑傳播——信道中反射及反