描述多徑衰落信道的主要參數.doc

《描述多徑衰落信道的主要參數.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、§2-3描述多徑衰落信道的主要參數移動無線信道是彌散信道。及信號通過無線空間將在時間域和頻率域產生彌散，即本來在時間和頻譜上分開的波形會產生交疊，使信號出現衰落失真。這便是選擇性衰落。所謂選擇性是指在不同的空間，不同的頻率和不同的時間其衰落特性是不一樣的。一般快衰落將影響無線信道的選擇性。按選擇性的不同可分為以下三類：空間選擇性衰落、頻率選擇性衰落、時間選擇性衰落。一、各種影響彌散信道的因素n多徑效應在時域上引起信號的時延擴展，使得接收信號的時域波形展寬，相應地在頻域上規(guī)定了相關（干）帶寬性能。當信號帶寬大于相關帶寬時就會發(fā)生頻率選擇性衰落。功率時延分布（PDP，PowerDelayProfi

2、le）n多普勒效應在頻域上引起頻譜擴展，使得接收信號的頻譜產生多普勒擴展，相應地在時域上規(guī)定了相關（干）時間性能。多普勒效應會導致發(fā)送信號在傳輸過程中，信道特性發(fā)生變化，產生所謂的時間選擇性衰落。多普勒功率譜密度（DPSD，DopplerPowerSpreadDensity）n散射效應會引起角度擴展。移動臺或基站周圍的本地散射以及遠端散射會使得天線的點波束產生角度擴散，在空間上規(guī)定了相關距離性能?？沼蛏喜ㄊ慕嵌葦U散造成了同一時間、不同地點的信號衰落起伏不一樣，即所謂的空間選擇性。功率角度譜（PAS，PowerAzimuthSpectrum）二、頻率選擇性衰落:信號頻譜內具有不同增益①時間色散

3、(TimeDispersionParameters)原因：因多徑傳播造成信號時間擴散的現象。典型情況：由遠處的山丘與高大建筑物反射而形成的干擾信號，使得信號在時域和空間角度上產生了擴散。定義：發(fā)射信號經過不同路徑到達接收點的時間各不相同。圖時變多徑信道響應示例(a)N=3(b)N=4(c)N=5假設發(fā)射端發(fā)射的是一個時間寬度極窄的脈沖信號，經過多徑信道后，由于各信道時延的不同，接收端接收到的信號為一串脈沖，即接收信號的波形比原脈沖展寬了。這種由于信道時延引起的信號波形的展寬稱為時延擴展，或叫時間彌散，它會引起碼間干擾。描述時間色散的重要參數:1)平均附加時延------------------

4、（2.18）2)rms時延擴展------------------（2.19），其中3）最大附加時延(XdB)：多徑能量從初值衰落到低于最大能量處XdB的時延，即tx-t0通常時延功率譜曲線滿足負指數分布，即=，由于指數分布的均值和均方根值相同，即=。時延擴展典型實測值如P29。時延擴展的取值范圍1，市區(qū)的時延要比郊區(qū)大，市區(qū)一般大于3，郊區(qū)和開闊地帶較小，分別小于0.5和0.2。即從多徑時間色散考慮，市區(qū)傳播條件更為惡劣。為了避免碼間干擾，如無抗多徑措施，則要求信號的傳輸速率必須比1/低得多。②相關帶寬時延擴展產生頻率選擇性衰落。在信號頻率間隔很小的單音的衰落在時間上近乎一致，所以它們在所有

5、時刻具有相同的衰落；然而當兩個單音頻率間隔增大時，他們的衰落將趨向獨立，這意味著在某個特定時間，兩單音信號的衰落不同。若信號中同時包含著兩種頻率的分量，經過多徑信道，兩分量的衰減不同，這種現象叫頻率選擇性衰落。頻率選擇性衰落用相干帶寬描述。相關帶寬：其定義為信道在兩個頻移處的頻率響應保持強相關時的最大頻率差。相干帶寬越小，時延擴展越大；反之，相干帶寬約大，時延擴展越小。由時域和頻域的相關函數是一對傅立葉變換對，易知相關帶寬B=（推導可見p30）。如果相干帶寬定義為頻率相關系數大于0.9的某特定帶寬，則相干帶寬近似為：如果將定義放寬至相關函數值大于0.5，則相干帶寬近似為：而工程上，一般計算相關

6、帶寬。------------------（2.20）例如，=3，則=53kHz。此時的傳輸信號帶寬應小于53kHz。③抗多徑措施：均衡技術、采用Rake接收方式，但頻率相關區(qū)間一定要大于200kHz，才有多徑分級效果。其中RAKE接收機（RAKEreceiver）一種能分離多徑信號并有效合并多徑信號能量的最終接收機。多徑信號分離的基礎是采用直接序列擴展頻譜信號。RAKE接收機利用直擴序列的相關特性，采用多個相關器來分離直擴多徑信號，對其進行延時和相位校正，使之在某一時刻對齊，然后按一定規(guī)則將分離后的多徑信號合并起來以獲得最大的有用信號能量。這樣將有效地利用多徑分量，提高多徑分集的效果。當直擴

7、序列碼片寬度為TC時，系統(tǒng)所能分離的最小路徑時延差為TC。據CDMA系統(tǒng)中可分離的徑的概念，當兩信號的多徑時延相差大于一個擴頻碼片寬度時，可以認為這兩個信號是不相關的，或者說是路徑可分離的。反應在頻域上，即信號的傳輸帶寬大于信號的相干帶寬時，認為這兩個信號是不相關的，或者說是路徑可分離的。由于CDMA系統(tǒng)是寬帶傳輸的，所有信道共享頻率資源，所以CDMA系統(tǒng)可以使用RAKE接收技術，而其他兩種多址技