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1、第2講移動通信的電波傳播引言1電波傳播特性2陸地信道場強(qiáng)計(jì)算3無線鏈路計(jì)算41引言1.導(dǎo)入◆傳播特性如何直接關(guān)系到通信的可靠性?！舨煌l段的無線電波，其傳播方式和特點(diǎn)是不相同的?！粢苿有诺朗亲顬閺?fù)雜的，其衰落特性取決于無線電波的傳播環(huán)境?！粢苿有诺捞匦缘难芯砍蔀闊狳c(diǎn)。1引言移動通信廣泛使用VHF和UHF頻段。從移動信道的電磁波傳播上看，有三種傳播方式：◆直射波：是指在視距覆蓋范圍內(nèi)無遮擋的傳播，是超短波、微波的主要傳輸方式，經(jīng)直射波傳播的信號最強(qiáng)?！舴瓷洳ǎ菏侵笍牟煌ㄖ锘蚱渌瓷潴w反射后到達(dá)接收點(diǎn)的
2、傳播信號，其信號強(qiáng)度較直射波弱?！衾@射波：從較大建筑物或山丘繞射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號。它需要滿足電波產(chǎn)生繞射的條件，其信號強(qiáng)度亦較直射波弱，與反射波相當(dāng)。1引言2.移動信道研究的基本方法◆理論分析：用電磁場理論或統(tǒng)計(jì)理論分析電波在移動環(huán)境中的傳播特性，并用各種數(shù)學(xué)模型來描述移動信道?！衄F(xiàn)場電波傳播實(shí)測：在不同的傳播環(huán)境中，做電波傳播的實(shí)測試驗(yàn)。信號場強(qiáng)測試和誤碼率測試?！粢苿有诺赖挠?jì)算機(jī)模擬。1引言3.影響傳播環(huán)境的主要因素◆自然地形◆建筑的數(shù)量、高度、分布和材料◆天氣狀況◆電磁噪聲狀況◆系統(tǒng)工作頻率
3、和移動臺運(yùn)動狀況1引言4.解決的三個(gè)問題◆信號可能發(fā)生的變化及原因◆變化對傳輸質(zhì)量和性能的影響◆采用哪些方法和技術(shù)這些影響2移動通信電波傳播特性1.電波傳播的方式2移動通信電波傳播特性2.電波衰落1）自由空間的傳播損耗：自由空間:指相對介質(zhì)電常數(shù)和磁導(dǎo)率為l的均勻介質(zhì)所存在的空間。自由空間路徑損耗計(jì)算公式：2移動通信電波傳播特性2）多徑效應(yīng)：2移動通信電波傳播特性2）多徑效應(yīng)：多徑衰落：由于多徑現(xiàn)象所引起的衰落。最大衰落速率計(jì)算：駐波場強(qiáng)：多徑衰落的空間描述：接收信號的強(qiáng)度隨距離的變動呈現(xiàn)衰減。2移動通
4、信電波傳播特性2）多徑效應(yīng)：多徑衰落的時(shí)間描述：時(shí)延擴(kuò)展時(shí)延擴(kuò)展(Δ)：由于多徑效應(yīng)引起的接收信號中脈沖的寬度擴(kuò)展的現(xiàn)象。相關(guān)帶寬：兩衰落信號相關(guān)時(shí)的頻率間隔，是對信道傳輸信號帶寬能力的統(tǒng)計(jì)度量。二者的關(guān)系：時(shí)延擴(kuò)展?越大，相關(guān)帶寬越窄，信道容許傳輸?shù)牟皇д骖l帶就越窄；反之，?越小，相關(guān)帶寬越寬，信道容許傳輸?shù)牟皇д骖l帶就越寬。2移動通信電波傳播特性3）陰影效應(yīng)◆隨著車輛的運(yùn)動，信號場強(qiáng)中值也在緩慢地起伏，它起因于建筑物和起伏地形的陰影效應(yīng)，故稱之為地形衰落（慢衰落）?！袈ヂ洌哼€有由于大氣折射狀況，使
5、得信號場強(qiáng)隨時(shí)間緩慢地變化。◆慢衰落服從正態(tài)分布。3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算1.地形、地物分類1）地形分類和定義◆準(zhǔn)平滑地形：在電波傳播路徑上地形斷面的起伏量在20m以下，且起伏變化緩慢的平坦地形?！舨灰?guī)則地形：除準(zhǔn)平滑地形之外均屬于不規(guī)則地形①丘陵地形②孤立山岳③傾斜地形④防水混合通路3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算2）地物分類和定義：◆開闊地：在電波傳播的方向上無高大樹木、建筑物等障礙物，地面呈開闊狀態(tài)．一般定義為在電波傳播方向300一400m以內(nèi)無障礙物的開闊原野為開闊地?！艚紖^(qū)地：移動臺附近處有障礙物但不稠密的地
6、區(qū)?！羰袇^(qū)：指有兩層以上建筑物的稠密地區(qū)。3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算3）地形波動高度，基地臺、移動臺有效高度◆地形波動高度(Δh)：沿通信方向，距離接收點(diǎn)10km范圍內(nèi)，10%高度線和90%高度線之間的高度差。10%高度線:在地形剖面圖的有10%的地段高度超過此線的一條水平線。3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算3）地形波動高度，基地臺、移動臺有效高度◆基地臺天線有效高度(hb)：若天線的有效高度為hb，地面的平均高度為hgb，海拔高度為htg，則為基地臺天線有效高度3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算3）地形波動高度，基地臺、移動臺有效高
7、度◆移動臺天線高度(hm)：在地面以上的高度，包括車體高度，通常hm≤3m3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算2.平滑地形電波傳播特性及場強(qiáng)中值的計(jì)算1）市區(qū)損耗中值與工作頻率f及與通信距離d的關(guān)系。當(dāng)市區(qū)道路方向和電波傳播方向平行或垂直時(shí)，相對基準(zhǔn)中心值， 的修正因子曲線。準(zhǔn)平滑地形，城市街道地區(qū)的基本衰耗中值市區(qū)縱向(a)和橫向(b)場強(qiáng)中值對基準(zhǔn)中值的修正值由曲線上查得的市區(qū)衰耗中值A(chǔ)m(f，d)加上自由中間的傳播衰耗Lbs才是實(shí)際路徑衰耗LM：LM=Lbs+Am(f，d)3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算2）天線高度與
8、場強(qiáng)的關(guān)系在準(zhǔn)平滑地形上，基地臺天線有效高度相對增益Hb(hb,d)，其計(jì)算曲線如圖。移動臺天線有效高度相對增益Hm(hm,d)，其計(jì)算曲線如圖?；嘏_天線有效高度增益因子曲線移動臺天線有效高度增益因子曲線總結(jié)：準(zhǔn)平滑市區(qū)的中值傳輸損耗LT：LT=Lbs+Am(f，d)-Hb(hb，d)-Hm(hm,d)3陸地信道的場強(qiáng)計(jì)算3）效區(qū)和開闊地的衰耗中值郊區(qū)地和開闊地的衰耗中值可用市區(qū)衰耗中值作為基準(zhǔn)值，再經(jīng)適當(dāng)?shù)男拚玫?。郊區(qū)地場強(qiáng)中值修正值
