移動(dòng)通信信道環(huán)境知識(shí)

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1、學(xué)習(xí)報(bào)告內(nèi)容：學(xué)習(xí)移動(dòng)通信的信道環(huán)境姓名：徐忠富日期：2013年09月18日學(xué)習(xí)報(bào)告內(nèi)容1一了解無(wú)線信道21.1無(wú)線信道的基本概念21.2電磁波在無(wú)線信道中的傳播21.2.1基本傳播機(jī)制21.2.2無(wú)線信道的指標(biāo)21.3無(wú)線信道的特點(diǎn)21.4無(wú)線信道的主要性能指標(biāo)3二信道模型的種類32.1為什么構(gòu)建無(wú)線信道模型32.2無(wú)線信道模型的分類32.2.1室內(nèi)傳播模型和室外傳播模型32.2.2大尺度傳播模型和小尺度衰落3三信道對(duì)移動(dòng)通信的影響43.1恒參信道及其對(duì)信號(hào)的影響43.2隨參信道及其對(duì)信號(hào)的影響4四

2、怎么編寫(xiě)瑞利信道44.1瑞利分布的定義44.2瑞麗衰落模型的適用范圍54.3瑞利衰落分布54.3.1幅度的分布54.3.2相位的分布54.4瑞利信道的編寫(xiě)5五瑞利信道的仿真55.1仿真原理55.1.1瑞利分布分析55.1.2多徑衰落信道基本模型65.1.3產(chǎn)生服從瑞利分布的路徑衰落r(t)75.1.4仿真框架75.2仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果85.3附錄：8A瑞利信道仿真9B多普勒功率譜、信道仿真、瑞麗概率密度仿真10學(xué)習(xí)報(bào)告內(nèi)容報(bào)告內(nèi)容：學(xué)習(xí)移動(dòng)通信的信道環(huán)境：了解無(wú)線信道，信道模型的種類，怎么編寫(xiě)瑞利信道，信道

3、對(duì)移動(dòng)通信的影響。要求：完成學(xué)習(xí)報(bào)告和瑞利信道的仿真（要求得到其概率密度曲線和多普勒功率譜）。11一了解無(wú)線信道1.1無(wú)線信道的基本概念無(wú)線信道是無(wú)線通信的傳輸媒質(zhì)，它是基站天線與用戶天線之間的傳播路徑。與其它通信信道相比，無(wú)線信道是最為復(fù)雜的一種，其中復(fù)雜、惡劣的傳播條件是無(wú)線信道的特征。1.2電磁波在無(wú)線信道中的傳播對(duì)于不同頻段的無(wú)線電波，其傳播方式和特點(diǎn)是不同的。1.2.1基本傳播機(jī)制無(wú)線信號(hào)最基本的四種傳播機(jī)制為直射、反射、繞射、散射。<1>直射：即無(wú)線信號(hào)在自由空間中的傳播；<2>反射：當(dāng)電

4、磁波遇到比波長(zhǎng)大得多的物體時(shí)，發(fā)生反射，反射一般在地球表面、建筑物、墻壁表面；<3>繞射：是指無(wú)線通信發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波，照射到物體的不規(guī)則突出表面的邊緣(如：房頂?shù)倪吘?、窗戶的四角?，再傳播到無(wú)線通信接收機(jī)的天線處。<4>散射：當(dāng)無(wú)線路徑中存在小于波長(zhǎng)的物體并且單位體積內(nèi)這種障礙物體的數(shù)量較多的時(shí)候發(fā)生散射。散射發(fā)生在粗糙表面、小物體或其它不規(guī)則物體上，一般樹(shù)葉、燈柱等會(huì)引起散射。1.2.2無(wú)線信道的指標(biāo)<1>傳輸損耗①路徑損耗；由于電波的彌散特性造成的，反應(yīng)了在公里量級(jí)的空間距離內(nèi)，接收信號(hào)電平

5、的衰落，也稱大尺度衰落；②陰影衰落：即慢衰落，是接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的緩慢變化，一般由于電波在傳播路徑上遇到由于障礙物的電磁場(chǎng)陰影區(qū)所引起的；③多徑衰落：即快衰落，是接受信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)在整個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)迅速的隨機(jī)變化，一般主要由于多徑效應(yīng)引起的。<2>傳輸時(shí)延：包括傳播時(shí)延的平均值、傳播時(shí)延的最大值和傳播時(shí)延的統(tǒng)計(jì)特性等；<3>時(shí)延擴(kuò)展：信號(hào)通過(guò)不同的路徑沿不同的方向到達(dá)接收端會(huì)引起時(shí)延擴(kuò)展，時(shí)延擴(kuò)展是對(duì)信道色散效應(yīng)的描述；<4>多普勒擴(kuò)展；是一種由于多普勒頻移現(xiàn)象引起的衰落過(guò)程的頻移擴(kuò)散，又稱時(shí)間選擇性衰落

6、，是對(duì)信道時(shí)變效應(yīng)的描述；<5>干擾：包括干擾的性質(zhì)以及干擾的強(qiáng)度。1.3無(wú)線信道的特點(diǎn)<1>頻譜資源有限；<2>傳播環(huán)境復(fù)雜：電磁波在無(wú)線信道中傳播存在多種機(jī)制，使得接收端的信號(hào)處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，接收信號(hào)的幅度、頻率、相位等均處于不斷變化之中；<3>存在多種干擾：包括同頻干擾，11由于射頻器的非線性還會(huì)引入互調(diào)干擾，同一通信系統(tǒng)內(nèi)不同信道間的隔離度不夠還會(huì)引入鄰道干擾；1.4無(wú)線信道的主要性能指標(biāo)無(wú)線信道的性能指標(biāo)主要包括無(wú)線信道的容量、時(shí)間相關(guān)性、空間相關(guān)性、相關(guān)時(shí)間、相關(guān)帶寬、信道衰落深度和衰

7、落速率。其中無(wú)線信道的容量描述的是在給定的信噪比和帶寬條件下，某一信道能可靠傳輸?shù)膫鬏斔俾蕵O限。而時(shí)間相關(guān)性、信道衰落深度和衰落速率描述了信道容量隨時(shí)間的變化關(guān)系，空間相關(guān)性描述了信道容量隨空間的變化關(guān)系。二信道模型的種類2.1為什么構(gòu)建無(wú)線信道模型無(wú)線信道是移動(dòng)通信的傳輸媒體，所有的信息都在這個(gè)信道中傳輸。信道性能的好壞直接決定著人們通信的質(zhì)量，因此要想在比較有限的頻譜資源上盡可能地高質(zhì)量、大容量傳輸有用的信息就要求我們必須十分清楚地了解信道的特性。然后根據(jù)信道的特性采取一系列的抗干擾和抗衰落措施，

8、來(lái)保證傳輸質(zhì)量和傳輸?shù)娜萘糠矫娴囊蟆?.2無(wú)線信道模型的分類2.2.1室內(nèi)傳播模型和室外傳播模型無(wú)線信道模型一般可分為室內(nèi)傳播模型和室外傳播模型，后者又可以分為宏蜂窩模型和微蜂窩模型。①室內(nèi)傳播模型：室內(nèi)傳播模型的主要特點(diǎn)是覆蓋范圍小、環(huán)境變動(dòng)較大、不受氣候影響，但受建筑材料影響大。②室外宏蜂窩模型：當(dāng)基站天線架設(shè)較高、覆蓋范圍較大時(shí)所使用的一類模型。實(shí)際使用中一般是幾種宏蜂窩模型結(jié)合使用來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；③室外微蜂窩模型：當(dāng)基站天線架高度在3～6m時(shí)，