移動通信系統(tǒng)中的電波傳播ppt課件.ppt

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1、第四章微波傳播1電波傳播模式4.1長途微波通信系統(tǒng)中的電波傳播4.2移動通信系統(tǒng)中的電波傳播4.3抗衰落技術(shù)4.5衛(wèi)星通信電波傳播的特點4.424.3移動通信系統(tǒng)中的電波傳播4.3.1移動通信系統(tǒng)中電波傳播的特點1.電波傳播的基本模型是超短波在光滑表面上直射波與反射波的矢量合成。32.衰落當(dāng)移動臺高速運動時，其傳播路徑會遇到建筑物和障礙物，從而產(chǎn)生多徑反射，形成衰落。衰落又分為快衰落和慢衰落。4所謂快衰落是指接收場強包絡(luò)的快變化呈現(xiàn)瑞利分布，衰落速度與移動臺的運動速度和工作頻率有關(guān)。5而當(dāng)受到高大建筑物的阻擋時，或因地形變化造成的陰影效應(yīng)以及大氣折射使得多徑信號相對時延發(fā)生變化時，都會使

2、同一地點的場強中值（信號強度大于它的概率為50%的場強值）隨時間呈現(xiàn)慢變化，這就是慢衰落，慢衰落深度與地形和工作頻率有關(guān)。63.移動臺高速運動時的特性當(dāng)移動臺高速運動時，應(yīng)根據(jù)統(tǒng)計分析，采用不同的接收信號場強預(yù)測模型。74.多普勒頻移由于移動臺處于移動中，因而接收信號中存在附加的頻率變化，這種頻率變化就是多普勒頻移，從而給系統(tǒng)引入調(diào)頻噪聲，當(dāng)運動速度越高、工作頻率越高時，多普勒頻移影響越大。84.3.2移動通信中電波傳播特性1、直射波（１）在自由空間中，由于電波是以直線形式傳播，而不存在被吸收、被反射、折射和散射等現(xiàn)象，這種電波傳播方式就是直射波。9直射波的傳播損耗可以用自由空間電波損耗

3、計算：（dB）(4-39)10（２）視線距離人們把視線所能到達的最遠距離稱為視線距離。修正后的112、反射波（1）在電波傳播中，當(dāng)遇到兩種不同介質(zhì)的光滑表面時，會發(fā)生反射現(xiàn)象。（2）接收天線所接收到的電波是由直射波和反射波組成的。12它們之間的行程差為：相位差為：133、繞射波(1)在電波傳播過程中，當(dāng)遇到較大的山丘或建筑物時，電波會發(fā)生繞射，并到達接收點。14(2)繞射波信號強度與反射波的強度相當(dāng)，由此引入電波傳輸損耗，通常稱這種損耗為繞射損耗。障礙物所引起的繞射損耗與費涅耳余隙有關(guān)。154、散射波由空氣中離子受激產(chǎn)生二次反射所引起的慢反射后到達接收點的傳播信號強度很弱。164.3.3

4、移動通信中電波傳播所產(chǎn)生的幾種效應(yīng)１、多徑效應(yīng)17(1)定義在移動通信環(huán)境下，由于移動臺處于移動狀態(tài)，而且移動臺所發(fā)射的電波在傳輸過程中不斷地受到建筑物、樹木或起伏地形的影響。18因此到達接收天線的電波包括直射波以及來自各種物體的反射波和散射波，它們各自的傳播路徑不同，故在接收天線處產(chǎn)生相互干涉，使接收天線所接收到的場強矢量、振幅和相位隨時間急劇變化，使信號很不穩(wěn)定。19這種現(xiàn)象稱為多徑效應(yīng)，所產(chǎn)生的衰落便是多徑衰落，也稱為快衰落。20(2)合成信號接收機所接收到的合成信號：包絡(luò)服從滿足瑞利分布，相位服從符合均勻分布。21(3)快衰落特性合成信號的振幅不僅是時間的隨機函數(shù)，也是地點的隨機

5、函數(shù)，而且還與工作頻率有關(guān)。22快衰落又可以細分為空間選擇性衰落、頻率選擇性衰落和時間選擇性衰落：●空間選擇性衰落是指在不同地點（空間）衰落特性不同，它是由天線點波束的擴散引起的。例如基站附近的建筑物和其他物體的反射所產(chǎn)生的多徑干擾會嚴重影響到達天線的信號入射角，從而引起空間選擇性衰落。23●頻率選擇性衰落是指不同頻率衰減特性不同所引起的衰落。它是由遠處山丘與高大建筑物反射而形成的多徑干擾引起的，使信號在時域（也包括空間）上發(fā)生擴散，從而引起的衰落。24●時間選擇性衰落是指不同的時間衰落特性不同，它是由于快速移動用戶附近物體的反射而形成的多徑干擾所造成的，從而引起頻率擴散，使接收點信號產(chǎn)

6、生衰落。25２、陰影效應(yīng)(1)定義當(dāng)在電波傳輸路徑上遇到起伏的地形、建筑物、樹林等障礙物時，在障礙物的后面便形成電波的陰影區(qū)。26陰影區(qū)中的信號強度很弱，因此當(dāng)移動臺通過陰影區(qū)時，便造成接收信號場強中值的緩慢衰落，這就是陰影效應(yīng)，陰影效應(yīng)所引起的衰落稱為陰影衰落，或慢衰落。27(2)慢衰落特性①慢衰落的衰落速率與快衰落特性不同，慢衰落的衰落速率與頻率無關(guān)。慢衰落的衰落速率主要決定于傳播環(huán)境，即移動臺所處的環(huán)境。28②當(dāng)大氣參數(shù)發(fā)生變化時，會引起折射率的緩慢變化，由此產(chǎn)生的影響也是一種慢衰落，仍符合對數(shù)正態(tài)分布。29實際上的慢衰落是由隨地點變化和時間變化的兩種衰落綜合而成的，并且這兩種變化

7、彼此獨立。30３、遠近效應(yīng)(1)定義當(dāng)兩個移動臺距基站的距離不同，而以相同的頻率和相同的功率發(fā)送信號時，則基站接收來自遠端移動臺的有用信號將淹沒在近端移動臺所發(fā)送的信號之中。31這種由于接收點位置不同，使得發(fā)信機與基站之間的路徑損耗不同，而引起的接收功率下降被稱之為遠近效應(yīng)，也稱之為近端對遠端的干擾。32(2)遠近效應(yīng)的影響程度為了衡量其影響程度，我們以近端對遠端的干擾比來表示：（dB）(4-46)33其中d1、d2分別表示基站與移