小尺度衰落與多徑效應(yīng)課件

常用傳播模型Longley-RiceModelDurkin’sModelOkumuraModelHataModelPCSextensiontoHataModelWalfischandBertoniModelWidebandPCSMicrocellModel常用傳播模型Longley-RiceModelLongley-Rice模型用地形地貌的路徑幾何學(xué)（主要是雙線地面反射模型）預(yù)測(cè)地平線以?xún)?nèi)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)。用Fresnel-Kirchoff刃形模型估計(jì)孤立障礙物的繞射損耗。用前向散射理論預(yù)測(cè)長(zhǎng)距離對(duì)流層散射損耗用改進(jìn)的Van

derPol-Bremmer方法預(yù)測(cè)雙地平線路徑的遠(yuǎn)地繞射損耗。適用范圍：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)，40MHz~100GHz缺點(diǎn)：沒(méi)有提供接收環(huán)境（建筑物、樹(shù)葉等）因素的修正，沒(méi)有考慮多徑傳播的影響改進(jìn)與修正（城區(qū)因子）：接收天線區(qū)域的雜波引起的損耗Longley-Rice模型用地形地貌的路徑幾何學(xué)（主要是Durkin模型類(lèi)似Longly-Rice模型，可用于不規(guī)則地形的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：利用數(shù)字地形圖可以計(jì)算特定位置的傳播特性，精度可在幾個(gè)dB。缺點(diǎn)：不能充分預(yù)測(cè)建筑物、樹(shù)葉以及其他人為建筑對(duì)傳播的影響。同樣也沒(méi)有考慮多徑的影響。Durkin模型類(lèi)似Longly-Rice模型，可用于不規(guī)2維柵格數(shù)據(jù)2維柵格數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)的表征地形數(shù)據(jù)的表征視距傳播的算法視距傳播的算法多峰繞射的算法多峰繞射的算法Okumura模型使用最廣泛的城區(qū)信號(hào)中值損耗預(yù)測(cè)模型適應(yīng)范圍150MHz~1920MHz，可擴(kuò)展到3000Mhz距離1km~100km基站天線高度30m~1000mOkumura模型使用最廣泛的城區(qū)信號(hào)中值損耗預(yù)測(cè)模型LF：自由空間傳輸損耗Amu：相對(duì)于自由空間的基本中值損耗，中等起伏地形傳播損耗的中值。G(hte)：基站天線高度增益因子G(hre)：移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子Garea：環(huán)境類(lèi)型（地形、地物）增益LF：自由空間傳輸損耗中等起伏地形上傳播損耗的中值基本中值A(chǔ)mu(f,d)

與頻率、距離的關(guān)系曲線基準(zhǔn)天線高度：基站為200m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m曲線上讀出的是基本損耗中值大于自由空間傳播損耗的數(shù)值隨著頻率升高和距離增大，市區(qū)傳播基本損耗中值都將增加中等起伏地形上傳播損耗的中值基本中值A(chǔ)mu(f,d)與Okumura模型的應(yīng)用計(jì)算自由空間的路徑損耗由Okumura曲線查基本中值損耗計(jì)算或查表得到天線高度增益因子Okumura模型的應(yīng)用計(jì)算自由空間的路徑損耗Okumura模型的應(yīng)用查表得到環(huán)境（地形、地貌）修正因子修正因子的種類(lèi)天線高度增益因子街道走向修正曲線郊區(qū)修正因子開(kāi)闊地、準(zhǔn)開(kāi)闊地修正因子丘陵地的修正因子孤立山岳修正因子斜坡地形修正因子水陸混合路徑修正因子Okumura模型的應(yīng)用查表得到環(huán)境（地形、地貌）修正因子Okumura模型的特點(diǎn)與不足Okumura模型對(duì)地形、地物進(jìn)行分類(lèi)，使用完全客觀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使其能在相應(yīng)的環(huán)境下獲得較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，因此得到廣泛的應(yīng)用。完全基于測(cè)試數(shù)據(jù)，不提供任何分析解釋。許多情況通過(guò)外推曲線來(lái)獲得測(cè)試范圍以外的值，盡管這種外推法的正確性依賴(lài)于環(huán)境和曲線的平滑性。模型本身也有不足，如對(duì)地形的定性劃分不可避免地導(dǎo)致對(duì)通信環(huán)境的主觀判斷。對(duì)城區(qū)和郊區(qū)快速變化的反應(yīng)較慢。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)Okumura模型的特點(diǎn)與不足Okumura模型對(duì)地形、Hata模型Hata模型是針對(duì)Okumura圖表給出的路徑損耗的經(jīng)驗(yàn)公式，適用于150~1500MHz頻率范圍。市區(qū)路徑損耗標(biāo)準(zhǔn)公式a(hre)是移動(dòng)臺(tái)的有效天線高度的修正因子d的單位KmHata模型Hata模型是針對(duì)Okumura圖表給出的路徑損移動(dòng)臺(tái)的有效天線高度的修正因子中小城市大城市移動(dòng)臺(tái)的有效天線高度的修正因子中小城市郊區(qū)與農(nóng)村的路徑損耗郊區(qū)路徑損耗農(nóng)村路徑損耗郊區(qū)與農(nóng)村的路徑損耗郊區(qū)路徑損耗Hata模型的PCS擴(kuò)展將Hata模型的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到2GHz下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)Hata模型的PCS擴(kuò)展將Hata模型的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到2GH其它室外模型Walfish和Bertoni模型考慮了屋頂和建筑物高度的影響。寬帶PCS微蜂窩模型LOS環(huán)境，地面反射雙線模型最佳OBS環(huán)境，簡(jiǎn)化的對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型最佳其它室外模型Walfish和Bertoni模型室內(nèi)傳播模型隨著PCS系統(tǒng)的使用，室內(nèi)無(wú)線傳播情況受到人們的重視。主要特點(diǎn)：(機(jī)理同室外：直射、反射、繞射和散射）覆蓋距離小，遠(yuǎn)場(chǎng)條件難以滿足；環(huán)境變動(dòng)大，如：開(kāi)關(guān)門(mén)、物品布局、人員走動(dòng)等?？紤]因素：分隔損耗：同樓層、不同樓層的隔墻材料、類(lèi)型。建筑物外部面積/材料、建筑物類(lèi)型、窗口大小/數(shù)量。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)室內(nèi)傳播模型隨著PCS系統(tǒng)的使用，室內(nèi)無(wú)線傳播情況受到人室內(nèi)傳播模型對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型n依賴(lài)于周?chē)h(huán)境和建筑物類(lèi)型，Xσ標(biāo)準(zhǔn)差為σ的正態(tài)隨機(jī)變量。n，σ可查表得到。Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型適用于多層辦公室建筑。模型假定參考距離處的衰減為30dB，頻率為900Mhz。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)室內(nèi)傳播模型對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型衰減因子模型nSF同層路徑損耗指數(shù)，F(xiàn)AF不同層附加損耗nMF表示基于測(cè)量的多樓層路徑損耗指數(shù)n可以通過(guò)查表獲得返回目錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)衰減因子模型返回目錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)其它移動(dòng)通信信道背景隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動(dòng)通信的服務(wù)范圍也日益擴(kuò)大。在陸地、海上和空中都獲得了廣泛應(yīng)用，正逐步由室外擴(kuò)展到室內(nèi)(如辦分室、住宅、車(chē)間、商場(chǎng)等)從地上擴(kuò)展到地下（如地鐵、坑道、隧道、礦井等）從中小城市擴(kuò)展到邊遠(yuǎn)地區(qū)（如礦山、林區(qū)、沙漠、草原等）要在不同環(huán)境中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，首先必須了解無(wú)線電波在該環(huán)境中的傳播方式和傳播特性。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)其它移動(dòng)通信信道背景下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)建筑物的穿透損耗無(wú)論哪種通信系統(tǒng)只要無(wú)線電波要穿過(guò)墻壁或樓板才能通信時(shí)，就必須存在電波的穿透損耗，即建筑物的穿透損耗。人們對(duì)電波由建筑物外部進(jìn)入室內(nèi)的穿透損耗進(jìn)行了大量的測(cè)試和研究。通常規(guī)定，用建筑物附近道路中央的場(chǎng)強(qiáng)與在室內(nèi)不同樓層中測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)之差表示此穿透損耗。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)建筑物的穿透損耗無(wú)論哪種通信系統(tǒng)只要無(wú)線電波要穿過(guò)墻壁或樓板建筑物的穿透損耗影響因素：建筑物高度工作頻率基站天線高度結(jié)論：f↑→損耗↓層高的影響：Walker測(cè)試:1～15層：每層減少1.9dB，15層以上遞增；Tutkmani測(cè)試1～9層：每層減少2dB，9層以上遞增；其它影響因素：有無(wú)窗口（差6dB）、窗體占?jí)γ娴陌俜直?、窗體材料等。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)建筑物的穿透損耗影響因素：下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)限定空間中的電波傳播限定空間是指無(wú)線電不能穿透的場(chǎng)所。在限定空間中，因?yàn)殡姴ǖ膫鞑p耗很大，因而通信距離很短。在限定空間內(nèi)，為了增加通信距離，常用導(dǎo)波線傳輸方式。常見(jiàn)的導(dǎo)波線有兩種：平行雙導(dǎo)線和泄漏同軸電纜。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)限定空間中的電波傳播限定空間是指無(wú)線電不能穿透的場(chǎng)所。在限定海上移動(dòng)信道的特點(diǎn)海上移動(dòng)通信一般是指路上基站與船、艦之間的通信，其電波傳播路徑幾乎都是海面，傳播條件優(yōu)于陸地。當(dāng)傳播路徑上沒(méi)有島嶼等障礙物時(shí)，傳播損耗可按平滑球面大地的傳播理論進(jìn)行分析。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)海上移動(dòng)信道的特點(diǎn)海上移動(dòng)通信一般是指路上基站與船、艦之間的航空移動(dòng)信道的特點(diǎn)對(duì)于航空移動(dòng)信道來(lái)說(shuō)，電波在空間傳播與在海上傳播相似，且還優(yōu)于在海上傳播。因而在同樣條件下，通信距離較遠(yuǎn)?？罩袀鞑サ男盘?hào)場(chǎng)強(qiáng)會(huì)隨氣象條件的變化而變化。由于飛機(jī)的飛行速度很快，信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)將隨時(shí)間和空間位置的變化而急劇變化，并造成場(chǎng)強(qiáng)中值的快速變化。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)航空移動(dòng)信道的特點(diǎn)對(duì)于航空移動(dòng)信道來(lái)說(shuō)，電波在空間傳播與在海衛(wèi)星中繼信道是無(wú)線電接力信道的一種特殊形式，由通信衛(wèi)星、地球站、上行線路及下行線路組成。主要特點(diǎn)：衛(wèi)星與地球站之間的電波傳播路徑大部分在大氣層以外的空間，其傳播損耗可近似按自由空間作估算。傳播距離遠(yuǎn)，損耗較大，時(shí)延較大。地球站至衛(wèi)星的仰角較大，不易受地面反射的影響，緩解了多徑效應(yīng)引起的快衰落。地球站附近的高大建筑物造成的陰影效應(yīng)仍會(huì)引起慢衰落。工作頻率超過(guò)1GHz時(shí)，因雨雪等原因?qū)a(chǎn)生附加的傳輸損耗。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)衛(wèi)星中繼信道是無(wú)線電接力信道的一種特殊形式，由通信衛(wèi)星、地球衛(wèi)星中繼信道衛(wèi)星中繼信道優(yōu)越性傳輸距離遠(yuǎn)覆蓋地域?qū)拏鬏斕匦暂^穩(wěn)定這些特性對(duì)于建立覆蓋全球的移動(dòng)通信網(wǎng)來(lái)說(shuō)有很大吸引力。因此人們對(duì)低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)生濃厚的興趣。返回錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)衛(wèi)星中繼信道衛(wèi)星中繼信道優(yōu)越性返回錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)小尺度衰落與多徑效應(yīng)小尺度衰落的類(lèi)型小尺度衰落的模型小尺度衰落與多徑效應(yīng)小尺度衰落的類(lèi)型概述小尺度衰落，簡(jiǎn)稱(chēng)衰落，是指無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)短時(shí)間或短距離傳播后其幅度、相位（多徑時(shí)延）的快速波動(dòng)。概述小尺度衰落，簡(jiǎn)稱(chēng)衰落，是指無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)短時(shí)間或多徑效應(yīng)移動(dòng)信道的多徑傳播造成了小尺度衰落效應(yīng)衰落是同一傳輸信號(hào)沿兩個(gè)或多個(gè)路徑傳播，以微小的時(shí)間差到達(dá)接收機(jī)時(shí)，信號(hào)之間相互干涉引起的。這些波稱(chēng)為多徑波。三個(gè)主要效應(yīng)經(jīng)過(guò)短距或短時(shí)傳播后，信號(hào)強(qiáng)度急速變化；在不同多徑信號(hào)上，存在多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制；多徑傳播時(shí)延引起的時(shí)延擴(kuò)展。多徑效應(yīng)移動(dòng)信道的多徑傳播造成了小尺度衰落效應(yīng)三種彌散

時(shí)間彌散，Timedispersion頻率彌散，F(xiàn)requencydispersion角度彌散，Angulardispersion三種彌散時(shí)間彌散，Timedispersion三種選擇性衰落頻率選擇性衰落，F(xiàn)requencyselectivefading時(shí)間選擇性衰落，Timeselectivefading空間選擇性衰落，Spaceselectivefading三種選擇性衰落頻率選擇性衰落，F(xiàn)requencyselec三種分集方法頻率分集，F(xiàn)requencyDiversity時(shí)間分集，TimeDiversity空間分集，SpaceDiversity發(fā)送/接收分集，Transmit/ReceiveDiversity,極化分集PolarizationDiversity三種分集方法頻率分集，F(xiàn)requencyDiversity分集合并方法最大比合并，MRC(MaximumRatioCombining)等增益合并，EGC(EqualGainCombining)選擇合并，SelectionCombining分集合并方法最大比合并，MRC(MaximumRati小尺度衰落的影響因素與模型多徑傳播；移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度；環(huán)境物體的運(yùn)動(dòng)速度；信號(hào)的傳輸帶寬（相對(duì)于相干帶寬）小尺度衰落模型小尺度衰落的影響因素與模型多徑傳播；移動(dòng)通信系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)帶寬，Signalbandwidth符號(hào)速率，SymbolrateRs(SymbolperiodTs)數(shù)據(jù)速率，DatarateR信號(hào)功率，Signalpower性能需求，Performancerequirements移動(dòng)通信系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)帶寬，Signalbandwidth移動(dòng)多徑信道參數(shù)多徑傳播，Multipathpropagation時(shí)間擴(kuò)展，Timespread頻率擴(kuò)展，F(xiàn)requencyspread角度擴(kuò)展，Angularspread移動(dòng)多徑信道參數(shù)多徑傳播，Multipathpropaga頻率擴(kuò)展多普勒頻移，Dopplershift頻率擴(kuò)展多普勒頻移，Dopplershift多普勒頻移示意圖多普勒頻移示意圖移動(dòng)信道建?！€性時(shí)變信道模型：沖激響應(yīng)參數(shù)：時(shí)變位置移動(dòng)信道建?！€性時(shí)變信道模型：沖激響應(yīng)多徑信道的沖擊響應(yīng)模型

是實(shí)際信號(hào)幅度

是附加時(shí)延t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量的幅度t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量的附加時(shí)延t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量信道的附加相移第i個(gè)多徑分量自由空間傳播的附加相移多徑信道的沖擊響應(yīng)模型t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量的幅度t時(shí)刻第i個(gè)射頻系統(tǒng)的復(fù)基帶模型射頻系統(tǒng)的復(fù)基帶模型時(shí)變沖激響應(yīng)時(shí)變沖激響應(yīng)帶寬與接收功率之間的關(guān)系實(shí)際無(wú)線通信系統(tǒng)中，一般采用信道測(cè)量技術(shù)來(lái)獲得多徑信道的沖擊響應(yīng)脈沖測(cè)量信號(hào)（寬帶）連續(xù)波測(cè)量信號(hào)（窄帶）帶寬與接收功率之間的關(guān)系實(shí)際無(wú)線通信系統(tǒng)中，一般采用信道測(cè)量脈沖測(cè)量設(shè)輸入信號(hào)為P(t):脈沖寬度為T(mén)dd，重復(fù)周期為T(mén)REP的基帶脈沖序列。TREP>>附加時(shí)延τmax令則低通信道輸出脈沖測(cè)量設(shè)輸入信號(hào)為脈沖測(cè)量為確定t0時(shí)刻的接收功率，須測(cè)出功率信道瞬時(shí)多徑功率延遲分布接收信號(hào)總功率與多徑分量各自的功率之和有關(guān)脈沖測(cè)量為確定t0時(shí)刻的接收功率，須測(cè)出功率脈沖測(cè)量假設(shè)多徑分量接收功率為一個(gè)隨機(jī)過(guò)程（各分量有隨機(jī)分布的幅度和相位），可以證明脈沖測(cè)量信號(hào)的平均小尺度接收功率為：脈沖測(cè)量假設(shè)多徑分量接收功率為一個(gè)隨機(jī)過(guò)程（各分量有隨機(jī)分布連續(xù)波測(cè)量令測(cè)量信號(hào)的復(fù)包絡(luò)為：

c(t)=2則瞬時(shí)接收信號(hào)的復(fù)數(shù)形式為：信道輸出功率平均接收功率為：路徑幅度相關(guān)系數(shù)連續(xù)波測(cè)量令測(cè)量信號(hào)的復(fù)包絡(luò)為：c(t)=2帶寬與接收功率之間的關(guān)系當(dāng)此種情況出現(xiàn)在：多徑分量的相位分布在[0,2π]不同路徑分量的幅度互不相關(guān)（這兩個(gè)條件對(duì)大多數(shù)環(huán)境都成立）結(jié)論：接收的寬帶和窄帶信號(hào)的平均總功率是相等的；當(dāng)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道帶寬時(shí)，接收機(jī)可分離多徑分量；反之，多徑分量不可分離，并會(huì)導(dǎo)致大幅度的衰落。帶寬與接收功率之間的關(guān)系當(dāng)結(jié)論：測(cè)量的沖激響應(yīng)測(cè)量的沖激響應(yīng)時(shí)間彌散參數(shù)平均附加時(shí)延Meanexcessdelay的定義為功率時(shí)延分布的一階矩Rms均方根時(shí)延擴(kuò)展，Rmsdelayspread為功率時(shí)延分布的二階矩

時(shí)間彌散參數(shù)平均附加時(shí)延Meanexcessdelay時(shí)散參數(shù)的解釋?duì)觡是第一個(gè)多徑分量信號(hào)到達(dá)后測(cè)得的時(shí)間即τ0=0和σ都是根據(jù)功率時(shí)延分布定義的σ的典型值：室內(nèi)——ns級(jí)，室外——μs級(jí)時(shí)散參數(shù)的解釋?duì)觡是第一個(gè)多徑分量信號(hào)到達(dá)后測(cè)得的時(shí)間即τ0相干帶寬的定義定義：在該頻率范圍內(nèi)，信道是平坦的。即：所有譜分量以“幾乎”相同的增益和線性相位通過(guò)信道（統(tǒng)計(jì)意義上的）換句話說(shuō)：相干帶寬是一特定的頻率范圍，在該范圍內(nèi)，任意兩個(gè)頻率分量具有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性；超出該范圍的兩個(gè)頻率分量受信道影響的關(guān)系不大。相干帶寬的定義定義：在該頻率范圍內(nèi)，信道是平坦的。即：所有譜相干帶寬要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.9要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.5注：相干帶寬與均方根時(shí)延擴(kuò)展之間并不存在確切的關(guān)系，上面的式子僅僅是估計(jì)值。相干帶寬要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.9Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間時(shí)延擴(kuò)展和相干帶寬參數(shù)是用于描述信道色散的兩個(gè)參數(shù)，但它們并未提供描述信道時(shí)變特性的信息。信道的時(shí)變特性主要是由于移動(dòng)臺(tái)與基站之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，或是由電波傳播路徑上的物體的運(yùn)動(dòng)引起的。即時(shí)變特性的主要原因是“運(yùn)動(dòng)”，因此可用多普勒擴(kuò)展和相干時(shí)間來(lái)描述小尺度內(nèi)信道的時(shí)變特性。Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間時(shí)延擴(kuò)展和相干帶寬參數(shù)是用于描Doppler擴(kuò)展定義：為一頻率范圍，在此范圍內(nèi)接收的多普勒譜有非零值。設(shè)發(fā)送信號(hào)為正弦波，則接收信號(hào)的頻率為：最大頻移即為Doppler擴(kuò)展定義：為一頻率范圍，在此范圍內(nèi)接收的多普相干時(shí)間的定義相干時(shí)間定義：信道的沖擊響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔的平均值。換句話說(shuō)：相干時(shí)間是一段時(shí)間間隔，在此間隔內(nèi)到達(dá)的兩個(gè)信號(hào)具有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性；超此間隔到達(dá)的兩個(gè)信號(hào)相關(guān)性很小。相干時(shí)間的定義相干時(shí)間定義：信道的沖擊響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間相干時(shí)間的定義fm為Doppler頻移要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.5時(shí)普遍的定義方法，上述兩式的幾何平均多普勒擴(kuò)展的時(shí)域表示描述信道頻率色散在時(shí)域的時(shí)變特性Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間相干時(shí)間的定義多普勒擴(kuò)展的時(shí)域ThankYouSeeyounextweek!ThankYouSeeyounextweek!小尺度衰落與多徑效應(yīng)

小尺度衰落與多徑效應(yīng)直接射頻脈沖測(cè)量信道直接射頻脈沖測(cè)量信道直接射頻脈沖測(cè)量信道特點(diǎn)：可直接得到信道沖擊響應(yīng)與探測(cè)脈沖卷積結(jié)果的平方值，提供本地功率延遲分布；系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單。主要問(wèn)題：受干擾與噪聲的影響嚴(yán)重；依賴(lài)于第一個(gè)到達(dá)的分量觸發(fā)示波器的能力；采用包絡(luò)檢波器，系統(tǒng)接收不到多徑分量各自的相位（如采用相關(guān)檢測(cè)器可彌補(bǔ)這一不足）；直接射頻脈沖測(cè)量信道特點(diǎn)：擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量原理：基帶信號(hào)持續(xù)時(shí)間第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量原理：基帶信號(hào)持續(xù)時(shí)間第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量①最大相關(guān)時(shí)間：②實(shí)際傳播時(shí)間與示波器觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系：碼元間隔序列長(zhǎng)度滑動(dòng)因子③PN序列長(zhǎng)度與最大傳播時(shí)延的關(guān)系：第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量①最大相關(guān)時(shí)間：②實(shí)際傳播時(shí)間與示擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)：有良好的抗干擾能力；靈敏度可調(diào)（通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)因子和窄帶濾波器實(shí)現(xiàn)）；需要較小的發(fā)射功率。缺點(diǎn)：不是實(shí)時(shí)的；無(wú)法測(cè)量多徑分量的相位。擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)：頻域信道探測(cè)頻域信道探測(cè)頻域信道探測(cè)問(wèn)題：要求收發(fā)之間要精確同步，因此僅適合近距離測(cè)量（如：室內(nèi)信道模型的測(cè)量）；非實(shí)時(shí)性（掃描完整個(gè)頻段需要一定的時(shí)間）對(duì)于時(shí)變信道，為了提高掃描速度：快掃描——對(duì)設(shè)備的響應(yīng)要求高；減少頻率臺(tái)階數(shù)——降低了時(shí)間分辨率，增大附近時(shí)延范圍。頻域信道探測(cè)問(wèn)題：MeasuredpowerdelayprofilesMeasuredpowerdelayprofilesMeasuredpowerdelayprofilesMeasuredpowerdelayprofilesIndoorPowerDelayProfileIndoorPowerDelayProfileTypicalRMSdelayspreadsTypicalRMSdelayspreads小尺度衰落類(lèi)型平坦衰落，F(xiàn)latfading頻率選擇性衰落，F(xiàn)requencyselectivefading快衰落，F(xiàn)astfading慢衰落，Slowfading小尺度衰落類(lèi)型平坦衰落，F(xiàn)latfading小尺度衰落的類(lèi)型在無(wú)線通信信道中：多徑時(shí)延擴(kuò)展→時(shí)間色散多普勒頻移→頻率色散這兩種特性對(duì)信號(hào)的影響是不同的，而信號(hào)又有窄帶和寬帶之分。因此不同信道特性和信號(hào)特性的組合，會(huì)產(chǎn)生四種小尺度衰落類(lèi)型。即：多徑時(shí)延擴(kuò)展→平坦衰落或頻率選擇性衰落多普勒頻移→快衰落或慢衰落小尺度衰落的類(lèi)型在無(wú)線通信信道中：多徑時(shí)延擴(kuò)展→時(shí)間色散多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)平坦衰落產(chǎn)生條件：

無(wú)線信道的相干帶寬>>信號(hào)的帶寬或：無(wú)線信道的均方根時(shí)延擴(kuò)展<<信號(hào)的符號(hào)周期特點(diǎn)：由于Bs<<Bc，因此信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。但由于信道是時(shí)變的，其增益會(huì)隨時(shí)間的變化而變化，因此信號(hào)幅度會(huì)隨時(shí)間的變化而變化。幅度：服從瑞利分布；相位：均勻分布。多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)平坦衰落產(chǎn)生條件：多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

平坦衰落圖解多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

平坦衰落圖解多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

頻率選擇性衰落產(chǎn)生條件：

無(wú)線信道的相干帶寬<信號(hào)的帶寬或：無(wú)線信道的均方根時(shí)延擴(kuò)展>信號(hào)的符號(hào)周期特點(diǎn)：由于Bs>Bc，信道對(duì)信號(hào)S(t)不同的頻譜分量的增益和相位的作用不同，導(dǎo)致信號(hào)失真。通常情況下，如果就認(rèn)為信道是頻率選擇性衰落（這一范圍與調(diào)制類(lèi)型有關(guān)）多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

頻率選擇性衰落產(chǎn)生條件：FrequencyselectivefadingFrequencyselectivefading多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

快衰落Fastfading產(chǎn)生條件：

信道的多普勒擴(kuò)展>信號(hào)的帶寬或：信道的相干時(shí)間<信號(hào)的符合速率(周期)含義：

信道的沖擊響應(yīng)在信號(hào)的符合周期內(nèi)快速變化，或載頻的變化范圍大于信號(hào)的帶寬（或兩者可比擬）。注：當(dāng)信道被認(rèn)為是快/慢衰落時(shí)，一般不再稱(chēng)其為平坦衰落或頻率選擇性衰落。

多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

快衰落Fastfading多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

慢衰落，Slowfading產(chǎn)生條件：信道的多普勒擴(kuò)展<<信號(hào)的帶寬或：信道的相干時(shí)間>>信號(hào)的符合速率(周期)含義：信道的沖擊響應(yīng)變化率比發(fā)送的基帶信號(hào)變化率低得多，或載頻的變化范圍遠(yuǎn)小于信號(hào)的帶寬。多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

慢衰落，SlowfadingTwoindependentfadingissuesTwoindependentfadingissuesTwoindependentfadingissuesTwoindependentfadingissues瑞利衰落分布（1）一、瑞利衰落分布：對(duì)于平坦衰落信道，接收信號(hào)由N個(gè)多徑信號(hào)構(gòu)成。這N個(gè)信號(hào)的幅值和相位都時(shí)隨機(jī)的，且統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。常用于描述平坦衰落信號(hào)的統(tǒng)計(jì)時(shí)變特性的一種分布類(lèi)型瑞利衰落分布（1）一、瑞利衰落分布：常用于描述平坦衰落信號(hào)的瑞利衰落分布（2）可見(jiàn)，x和y也是N個(gè)獨(dú)立的隨機(jī)變量之和。概率的中心極限定理：大量的獨(dú)立隨機(jī)變量之和的分布趨于正態(tài)分布。故x和y的分布為正態(tài)分布且相互獨(dú)立。瑞利衰落分布（2）可見(jiàn)，x和y也是N個(gè)獨(dú)立的隨機(jī)變量之和。瑞利衰落分布（3）可見(jiàn)：r服從瑞利分布；θ服從均勻分布瑞利衰落分布（3）可見(jiàn)：瑞利分布的特性（1）1.包絡(luò)不超過(guò)R的概率：2.r=σ時(shí)，p(r)取最大值：：3.瑞利分布的特性（1）1.包絡(luò)不超過(guò)R的概率：瑞利分布的特性（2）4.包絡(luò)的均值：5.均方值與方差：6.r<σ

的概率：1－exp(-1/2)=0.39直流分量(中值)瑞利分布的特性（2）4.包絡(luò)的均值：直流分量(中值)瑞利分布的特性（3）結(jié)論：對(duì)于平坦衰落信道，如果所有多徑信號(hào)的幅度和方位角是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立且隨機(jī)分布，則接收信號(hào)的包絡(luò)服從瑞利分布其衰落深度達(dá)20～40dB衰落速率(每秒內(nèi)信號(hào)包絡(luò)經(jīng)過(guò)中值次數(shù)的一半）約為30～40次/秒瑞利分布的特性（3）結(jié)論：萊斯衰落分布多徑信號(hào)中，如果存在一個(gè)主要的靜態(tài)（非衰落）信號(hào)分量時(shí)，可以證明，接收信號(hào)的包絡(luò)服從萊斯分布。含義：存在一個(gè)比較強(qiáng)的多徑分量（主信號(hào)）其它多徑分量較弱,且幅度和方位角隨機(jī)變化。萊斯衰落分布多徑信號(hào)中，如果存在一個(gè)主要的靜態(tài)（非衰落）信號(hào)萊斯因子的定義萊斯因子完全確定了萊斯分布——廣義瑞利分布萊斯因子的定義萊斯因子完全確定了萊斯分布——廣義瑞利分布三種小尺度衰落測(cè)量值1.場(chǎng)景C：有障礙，雜波較少：小尺度衰落不明顯，近似為對(duì)數(shù)正態(tài)分布。2.場(chǎng)景D：無(wú)障礙，雜波較少：主信號(hào)的主導(dǎo)作用明顯，服從萊斯分布。3.場(chǎng)景E：無(wú)障礙，雜波嚴(yán)重：主信號(hào)的主導(dǎo)作用不明顯，趨于瑞利分布。三種小尺度衰落測(cè)量值1.場(chǎng)景C：有障礙，雜波較少：小尺度衰多徑衰落信道的統(tǒng)計(jì)模型第一個(gè)多徑衰落信道模型——Ossana模型主要考慮因素：建筑物表明隨機(jī)分布的反射波的相互影響。局限性：由于假設(shè)存在LOS，無(wú)法反映市區(qū)的信道特性。為了更好地表示移動(dòng)信道的統(tǒng)計(jì)特性，目前已經(jīng)建立了許多多徑模型，其中應(yīng)用最廣泛的是Clarke模型。多徑衰落信道的統(tǒng)計(jì)模型第一個(gè)多徑衰落信道模型——Ossana平坦衰落的Clarke模型(1)假設(shè)條件：發(fā)射天線垂直極化；接收天線的電磁場(chǎng)由N個(gè)平面波組成這些平面波具有隨機(jī)附加相位、入射角和相等的平均幅度（不存在LOS），且經(jīng)歷相似的衰落。平坦衰落的Clarke模型(1)假設(shè)條件：平坦衰落的Clarke模型(2)接收天線的電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度可表示為：可以證明：接收的電場(chǎng)包絡(luò)服從瑞利分布平坦衰落的Clarke模型(2)接收天線的電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度可表接收天線的方向增益接收天線的平均接收功率平坦衰落的Clarke模型(3)Clarke模型中由多普勒擴(kuò)展產(chǎn)生的頻譜形狀：接收功率密度函數(shù)接收天線的方向增益接收天線的平均接收功率平坦衰落的Clark平坦衰落的Clarke模型(4)平坦衰落的Clarke模型(4)Clarke衰落模型的仿真(1)1.理論依據(jù)Clarke衰落模型的仿真(1)1.理論依據(jù)Clarke衰落模型的仿真(2)2.正交調(diào)幅的仿真模型Clarke衰落模型的仿真(2)2.正交調(diào)幅的仿真模型Clarke衰落模型的仿真(3)3.基帶頻域仿真模型Clarke衰落模型的仿真(3)3.基帶頻域仿真模型Clarke衰落模型的仿真(4)

計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)步驟：指定S(f)頻域樣點(diǎn)數(shù)N和fm計(jì)算相鄰譜線的頻率間隔：⊿f=2fm/(N-1)用高斯隨機(jī)過(guò)程產(chǎn)生噪聲源的N/2個(gè)正頻率分量將正頻率分量取共軛得到噪聲源的負(fù)頻率分量將同相、正交的噪聲源與S(f)相乘進(jìn)行IFFT變換將各信號(hào)點(diǎn)取平方和，得到求平方根得到r(t)Clarke衰落模型的仿真(4)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)步驟：Clarke衰落模型的仿真(5)4.具有可變?cè)鲆婧蜁r(shí)延的瑞利衰落仿真模型Clarke衰落模型的仿真(5)4.具有可變?cè)鲆婧蜁r(shí)延的瑞電平交叉和衰落統(tǒng)計(jì)1.電平交叉：瑞利衰落歸一化為本地均方根信號(hào)電平后，沿正向穿過(guò)某一電平的速率。電平交叉和衰落統(tǒng)計(jì)1.電平交叉：瑞利衰落歸一化為本地均方根電平交叉和衰落統(tǒng)計(jì)2.平均衰落時(shí)段：接收信號(hào)低于某指定電平R的平均時(shí)段的值。電平交叉和衰落統(tǒng)計(jì)2.平均衰落時(shí)段：接收信號(hào)低于某指定電平雙線瑞利衰落模型(1)Clarke模型和瑞利衰落統(tǒng)計(jì)模型可適用與平坦衰落條件，但未考慮多徑時(shí)延。

而在現(xiàn)代移動(dòng)通信中，多徑時(shí)延擴(kuò)展廣泛存在。常用模型：雙線瑞利衰落模型沖擊響應(yīng)：雙線瑞利衰落模型(1)Clarke模型和瑞利衰落統(tǒng)計(jì)模型可適雙線瑞利衰落模型(2)通過(guò)調(diào)整τ可產(chǎn)生大范圍的頻率選擇性衰落雙線瑞利衰落模型(2)通過(guò)調(diào)整τ可產(chǎn)生大范圍的頻率選擇性衰落Saleh和Valenzuela室內(nèi)統(tǒng)計(jì)模型一個(gè)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的信道模型。1.測(cè)試信號(hào)：載波1.5GHz，寬度為10ns的雷達(dá)脈沖2.天線：垂直極化全向天線3.環(huán)境：中等規(guī)模辦公建筑、同層4.測(cè)試結(jié)果：室內(nèi)信道類(lèi)似于靜態(tài)信道或僅有微小變化；在沒(méi)有LOS時(shí)，沖擊響應(yīng)與發(fā)射和接收天線的極化獨(dú)立。Saleh和Valenzuela室內(nèi)統(tǒng)計(jì)模型一個(gè)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果5.典型參數(shù)：最大時(shí)延擴(kuò)展：100ns～200ns(房間)、300ns(走廊）均方根時(shí)延擴(kuò)展：25ns(中值)、50ns(最大值)衰落深度：60dB(無(wú)視距)衰落分布：對(duì)數(shù)距離指數(shù)率(指數(shù)：3～4)6.信道模型：多徑分量以簇的形式到達(dá)；各分量的幅度是獨(dú)立的瑞利隨機(jī)變量；其方差和簇內(nèi)時(shí)延隨簇的時(shí)延成指數(shù)形衰落；各分量的附加相位服從均勻分布且相互獨(dú)立各簇和簇內(nèi)分量構(gòu)成了具有不同速率的泊松達(dá)到過(guò)程，且簇和簇內(nèi)多徑分量到達(dá)此數(shù)成指數(shù)分布；簇的組成由發(fā)射/接收機(jī)附近的多徑反射組成，與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)。5.典型參數(shù)：SIRCIM和SMRCIM統(tǒng)計(jì)模型SIRCIM——室內(nèi)無(wú)線信道沖擊響應(yīng)模型仿真SMRCIM——移動(dòng)無(wú)線信道沖擊響應(yīng)模型仿真（適合于市區(qū)和微蜂窩網(wǎng)）（－）SIRCIM1.測(cè)試環(huán)境與方法：室內(nèi)，以λ/4為間隔1m范圍內(nèi)的功率延遲分布沖擊響應(yīng)。SIRCIM和SMRCIM統(tǒng)計(jì)模型SIRCIM——室內(nèi)無(wú)線信2.模型考慮的參數(shù)多徑時(shí)延1m范圍內(nèi)小尺度接收機(jī)的間隔地形參數(shù)（有無(wú)視距通路）大尺度間隔特定的測(cè)試區(qū)域3.沖擊響應(yīng)模型：2.模型考慮的參數(shù)4.信道的參數(shù)多徑時(shí)延：40～800ns平均多徑時(shí)延和均方根時(shí)延擴(kuò)展：30～300ns，中值：96ns、無(wú)視距：105ns

時(shí)延擴(kuò)展與無(wú)關(guān)，與建筑物的材料、使用時(shí)間和布局有關(guān)多徑分量的數(shù)目是、、和的函數(shù)，服從高斯分布，均值近似為364.信道的參數(shù)第七節(jié)多徑衰落信道的統(tǒng)計(jì)模型測(cè)試圖例：第七節(jié)多徑衰落信道的統(tǒng)計(jì)模型測(cè)5.擬合公式：（P141,4.88和4.89)LOS情況OBS情況5.擬合公式：（P141,4.88和4.89)LOS情況O(二)SMRCIM：類(lèi)似于SIRCIM統(tǒng)計(jì)建模技術(shù)(二)SMRCIM：類(lèi)似于SIRCIM統(tǒng)計(jì)建模技術(shù)SIRCIM–SimulationofallindoorpropagationCharacteristicsSIRCIM–SimulationofallindSMRCIM–SimulationofalloutdoorpropagationCharacteristicsSMRCIM–SimulationofalloutAssignments(大作業(yè)一）pp.173~1744.31,4.32.(SecondEditionEnglish)pp.1003.18,3.19(Chinese)Assignments(大作業(yè)一）pp.173~174Assignments(大作業(yè)二）pp.2535.31(SecondEditionEnglish)pp.1454.20(Chinese)Assignments(大作業(yè)二）pp.253ThankYouSeeyounextweek!ThankYouSeeyounextweek!常用傳播模型Longley-RiceModelDurkin’sModelOkumuraModelHataModelPCSextensiontoHataModelWalfischandBertoniModelWidebandPCSMicrocellModel常用傳播模型Longley-RiceModelLongley-Rice模型用地形地貌的路徑幾何學(xué)（主要是雙線地面反射模型）預(yù)測(cè)地平線以?xún)?nèi)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)。用Fresnel-Kirchoff刃形模型估計(jì)孤立障礙物的繞射損耗。用前向散射理論預(yù)測(cè)長(zhǎng)距離對(duì)流層散射損耗用改進(jìn)的Van

derPol-Bremmer方法預(yù)測(cè)雙地平線路徑的遠(yuǎn)地繞射損耗。適用范圍：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)，40MHz~100GHz缺點(diǎn)：沒(méi)有提供接收環(huán)境（建筑物、樹(shù)葉等）因素的修正，沒(méi)有考慮多徑傳播的影響改進(jìn)與修正（城區(qū)因子）：接收天線區(qū)域的雜波引起的損耗Longley-Rice模型用地形地貌的路徑幾何學(xué)（主要是Durkin模型類(lèi)似Longly-Rice模型，可用于不規(guī)則地形的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：利用數(shù)字地形圖可以計(jì)算特定位置的傳播特性，精度可在幾個(gè)dB。缺點(diǎn)：不能充分預(yù)測(cè)建筑物、樹(shù)葉以及其他人為建筑對(duì)傳播的影響。同樣也沒(méi)有考慮多徑的影響。Durkin模型類(lèi)似Longly-Rice模型，可用于不規(guī)2維柵格數(shù)據(jù)2維柵格數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)的表征地形數(shù)據(jù)的表征視距傳播的算法視距傳播的算法多峰繞射的算法多峰繞射的算法Okumura模型使用最廣泛的城區(qū)信號(hào)中值損耗預(yù)測(cè)模型適應(yīng)范圍150MHz~1920MHz，可擴(kuò)展到3000Mhz距離1km~100km基站天線高度30m~1000mOkumura模型使用最廣泛的城區(qū)信號(hào)中值損耗預(yù)測(cè)模型LF：自由空間傳輸損耗Amu：相對(duì)于自由空間的基本中值損耗，中等起伏地形傳播損耗的中值。G(hte)：基站天線高度增益因子G(hre)：移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子Garea：環(huán)境類(lèi)型（地形、地物）增益LF：自由空間傳輸損耗中等起伏地形上傳播損耗的中值基本中值A(chǔ)mu(f,d)

與頻率、距離的關(guān)系曲線基準(zhǔn)天線高度：基站為200m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m曲線上讀出的是基本損耗中值大于自由空間傳播損耗的數(shù)值隨著頻率升高和距離增大，市區(qū)傳播基本損耗中值都將增加中等起伏地形上傳播損耗的中值基本中值A(chǔ)mu(f,d)與Okumura模型的應(yīng)用計(jì)算自由空間的路徑損耗由Okumura曲線查基本中值損耗計(jì)算或查表得到天線高度增益因子Okumura模型的應(yīng)用計(jì)算自由空間的路徑損耗Okumura模型的應(yīng)用查表得到環(huán)境（地形、地貌）修正因子修正因子的種類(lèi)天線高度增益因子街道走向修正曲線郊區(qū)修正因子開(kāi)闊地、準(zhǔn)開(kāi)闊地修正因子丘陵地的修正因子孤立山岳修正因子斜坡地形修正因子水陸混合路徑修正因子Okumura模型的應(yīng)用查表得到環(huán)境（地形、地貌）修正因子Okumura模型的特點(diǎn)與不足Okumura模型對(duì)地形、地物進(jìn)行分類(lèi)，使用完全客觀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使其能在相應(yīng)的環(huán)境下獲得較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，因此得到廣泛的應(yīng)用。完全基于測(cè)試數(shù)據(jù)，不提供任何分析解釋。許多情況通過(guò)外推曲線來(lái)獲得測(cè)試范圍以外的值，盡管這種外推法的正確性依賴(lài)于環(huán)境和曲線的平滑性。模型本身也有不足，如對(duì)地形的定性劃分不可避免地導(dǎo)致對(duì)通信環(huán)境的主觀判斷。對(duì)城區(qū)和郊區(qū)快速變化的反應(yīng)較慢。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)Okumura模型的特點(diǎn)與不足Okumura模型對(duì)地形、Hata模型Hata模型是針對(duì)Okumura圖表給出的路徑損耗的經(jīng)驗(yàn)公式，適用于150~1500MHz頻率范圍。市區(qū)路徑損耗標(biāo)準(zhǔn)公式a(hre)是移動(dòng)臺(tái)的有效天線高度的修正因子d的單位KmHata模型Hata模型是針對(duì)Okumura圖表給出的路徑損移動(dòng)臺(tái)的有效天線高度的修正因子中小城市大城市移動(dòng)臺(tái)的有效天線高度的修正因子中小城市郊區(qū)與農(nóng)村的路徑損耗郊區(qū)路徑損耗農(nóng)村路徑損耗郊區(qū)與農(nóng)村的路徑損耗郊區(qū)路徑損耗Hata模型的PCS擴(kuò)展將Hata模型的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到2GHz下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)Hata模型的PCS擴(kuò)展將Hata模型的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到2GH其它室外模型Walfish和Bertoni模型考慮了屋頂和建筑物高度的影響。寬帶PCS微蜂窩模型LOS環(huán)境，地面反射雙線模型最佳OBS環(huán)境，簡(jiǎn)化的對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型最佳其它室外模型Walfish和Bertoni模型室內(nèi)傳播模型隨著PCS系統(tǒng)的使用，室內(nèi)無(wú)線傳播情況受到人們的重視。主要特點(diǎn)：(機(jī)理同室外：直射、反射、繞射和散射）覆蓋距離小，遠(yuǎn)場(chǎng)條件難以滿足；環(huán)境變動(dòng)大，如：開(kāi)關(guān)門(mén)、物品布局、人員走動(dòng)等?？紤]因素：分隔損耗：同樓層、不同樓層的隔墻材料、類(lèi)型。建筑物外部面積/材料、建筑物類(lèi)型、窗口大小/數(shù)量。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)室內(nèi)傳播模型隨著PCS系統(tǒng)的使用，室內(nèi)無(wú)線傳播情況受到人室內(nèi)傳播模型對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型n依賴(lài)于周?chē)h(huán)境和建筑物類(lèi)型，Xσ標(biāo)準(zhǔn)差為σ的正態(tài)隨機(jī)變量。n，σ可查表得到。Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型適用于多層辦公室建筑。模型假定參考距離處的衰減為30dB，頻率為900Mhz。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)室內(nèi)傳播模型對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型衰減因子模型nSF同層路徑損耗指數(shù)，F(xiàn)AF不同層附加損耗nMF表示基于測(cè)量的多樓層路徑損耗指數(shù)n可以通過(guò)查表獲得返回目錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)衰減因子模型返回目錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)其它移動(dòng)通信信道背景隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動(dòng)通信的服務(wù)范圍也日益擴(kuò)大。在陸地、海上和空中都獲得了廣泛應(yīng)用，正逐步由室外擴(kuò)展到室內(nèi)(如辦分室、住宅、車(chē)間、商場(chǎng)等)從地上擴(kuò)展到地下（如地鐵、坑道、隧道、礦井等）從中小城市擴(kuò)展到邊遠(yuǎn)地區(qū)（如礦山、林區(qū)、沙漠、草原等）要在不同環(huán)境中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，首先必須了解無(wú)線電波在該環(huán)境中的傳播方式和傳播特性。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)其它移動(dòng)通信信道背景下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)建筑物的穿透損耗無(wú)論哪種通信系統(tǒng)只要無(wú)線電波要穿過(guò)墻壁或樓板才能通信時(shí)，就必須存在電波的穿透損耗，即建筑物的穿透損耗。人們對(duì)電波由建筑物外部進(jìn)入室內(nèi)的穿透損耗進(jìn)行了大量的測(cè)試和研究。通常規(guī)定，用建筑物附近道路中央的場(chǎng)強(qiáng)與在室內(nèi)不同樓層中測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)之差表示此穿透損耗。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)建筑物的穿透損耗無(wú)論哪種通信系統(tǒng)只要無(wú)線電波要穿過(guò)墻壁或樓板建筑物的穿透損耗影響因素：建筑物高度工作頻率基站天線高度結(jié)論：f↑→損耗↓層高的影響：Walker測(cè)試:1～15層：每層減少1.9dB，15層以上遞增；Tutkmani測(cè)試1～9層：每層減少2dB，9層以上遞增；其它影響因素：有無(wú)窗口（差6dB）、窗體占?jí)γ娴陌俜直?、窗體材料等。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)建筑物的穿透損耗影響因素：下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)限定空間中的電波傳播限定空間是指無(wú)線電不能穿透的場(chǎng)所。在限定空間中，因?yàn)殡姴ǖ膫鞑p耗很大，因而通信距離很短。在限定空間內(nèi)，為了增加通信距離，常用導(dǎo)波線傳輸方式。常見(jiàn)的導(dǎo)波線有兩種：平行雙導(dǎo)線和泄漏同軸電纜。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)限定空間中的電波傳播限定空間是指無(wú)線電不能穿透的場(chǎng)所。在限定海上移動(dòng)信道的特點(diǎn)海上移動(dòng)通信一般是指路上基站與船、艦之間的通信，其電波傳播路徑幾乎都是海面，傳播條件優(yōu)于陸地。當(dāng)傳播路徑上沒(méi)有島嶼等障礙物時(shí)，傳播損耗可按平滑球面大地的傳播理論進(jìn)行分析。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)海上移動(dòng)信道的特點(diǎn)海上移動(dòng)通信一般是指路上基站與船、艦之間的航空移動(dòng)信道的特點(diǎn)對(duì)于航空移動(dòng)信道來(lái)說(shuō)，電波在空間傳播與在海上傳播相似，且還優(yōu)于在海上傳播。因而在同樣條件下，通信距離較遠(yuǎn)?？罩袀鞑サ男盘?hào)場(chǎng)強(qiáng)會(huì)隨氣象條件的變化而變化。由于飛機(jī)的飛行速度很快，信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)將隨時(shí)間和空間位置的變化而急劇變化，并造成場(chǎng)強(qiáng)中值的快速變化。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)航空移動(dòng)信道的特點(diǎn)對(duì)于航空移動(dòng)信道來(lái)說(shuō)，電波在空間傳播與在海衛(wèi)星中繼信道是無(wú)線電接力信道的一種特殊形式，由通信衛(wèi)星、地球站、上行線路及下行線路組成。主要特點(diǎn)：衛(wèi)星與地球站之間的電波傳播路徑大部分在大氣層以外的空間，其傳播損耗可近似按自由空間作估算。傳播距離遠(yuǎn)，損耗較大，時(shí)延較大。地球站至衛(wèi)星的仰角較大，不易受地面反射的影響，緩解了多徑效應(yīng)引起的快衰落。地球站附近的高大建筑物造成的陰影效應(yīng)仍會(huì)引起慢衰落。工作頻率超過(guò)1GHz時(shí)，因雨雪等原因?qū)a(chǎn)生附加的傳輸損耗。下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)衛(wèi)星中繼信道是無(wú)線電接力信道的一種特殊形式，由通信衛(wèi)星、地球衛(wèi)星中繼信道衛(wèi)星中繼信道優(yōu)越性傳輸距離遠(yuǎn)覆蓋地域?qū)拏鬏斕匦暂^穩(wěn)定這些特性對(duì)于建立覆蓋全球的移動(dòng)通信網(wǎng)來(lái)說(shuō)有很大吸引力。因此人們對(duì)低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)生濃厚的興趣。返回錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)衛(wèi)星中繼信道衛(wèi)星中繼信道優(yōu)越性返回錄下一頁(yè)回目錄上一頁(yè)小尺度衰落與多徑效應(yīng)小尺度衰落的類(lèi)型小尺度衰落的模型小尺度衰落與多徑效應(yīng)小尺度衰落的類(lèi)型概述小尺度衰落，簡(jiǎn)稱(chēng)衰落，是指無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)短時(shí)間或短距離傳播后其幅度、相位（多徑時(shí)延）的快速波動(dòng)。概述小尺度衰落，簡(jiǎn)稱(chēng)衰落，是指無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)短時(shí)間或多徑效應(yīng)移動(dòng)信道的多徑傳播造成了小尺度衰落效應(yīng)衰落是同一傳輸信號(hào)沿兩個(gè)或多個(gè)路徑傳播，以微小的時(shí)間差到達(dá)接收機(jī)時(shí)，信號(hào)之間相互干涉引起的。這些波稱(chēng)為多徑波。三個(gè)主要效應(yīng)經(jīng)過(guò)短距或短時(shí)傳播后，信號(hào)強(qiáng)度急速變化；在不同多徑信號(hào)上，存在多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制；多徑傳播時(shí)延引起的時(shí)延擴(kuò)展。多徑效應(yīng)移動(dòng)信道的多徑傳播造成了小尺度衰落效應(yīng)三種彌散

時(shí)間彌散，Timedispersion頻率彌散，F(xiàn)requencydispersion角度彌散，Angulardispersion三種彌散時(shí)間彌散，Timedispersion三種選擇性衰落頻率選擇性衰落，F(xiàn)requencyselectivefading時(shí)間選擇性衰落，Timeselectivefading空間選擇性衰落，Spaceselectivefading三種選擇性衰落頻率選擇性衰落，F(xiàn)requencyselec三種分集方法頻率分集，F(xiàn)requencyDiversity時(shí)間分集，TimeDiversity空間分集，SpaceDiversity發(fā)送/接收分集，Transmit/ReceiveDiversity,極化分集PolarizationDiversity三種分集方法頻率分集，F(xiàn)requencyDiversity分集合并方法最大比合并，MRC(MaximumRatioCombining)等增益合并，EGC(EqualGainCombining)選擇合并，SelectionCombining分集合并方法最大比合并，MRC(MaximumRati小尺度衰落的影響因素與模型多徑傳播；移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度；環(huán)境物體的運(yùn)動(dòng)速度；信號(hào)的傳輸帶寬（相對(duì)于相干帶寬）小尺度衰落模型小尺度衰落的影響因素與模型多徑傳播；移動(dòng)通信系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)帶寬，Signalbandwidth符號(hào)速率，SymbolrateRs(SymbolperiodTs)數(shù)據(jù)速率，DatarateR信號(hào)功率，Signalpower性能需求，Performancerequirements移動(dòng)通信系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)帶寬，Signalbandwidth移動(dòng)多徑信道參數(shù)多徑傳播，Multipathpropagation時(shí)間擴(kuò)展，Timespread頻率擴(kuò)展，F(xiàn)requencyspread角度擴(kuò)展，Angularspread移動(dòng)多徑信道參數(shù)多徑傳播，Multipathpropaga頻率擴(kuò)展多普勒頻移，Dopplershift頻率擴(kuò)展多普勒頻移，Dopplershift多普勒頻移示意圖多普勒頻移示意圖移動(dòng)信道建?！€性時(shí)變信道模型：沖激響應(yīng)參數(shù)：時(shí)變位置移動(dòng)信道建?！€性時(shí)變信道模型：沖激響應(yīng)多徑信道的沖擊響應(yīng)模型

是實(shí)際信號(hào)幅度

是附加時(shí)延t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量的幅度t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量的附加時(shí)延t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量信道的附加相移第i個(gè)多徑分量自由空間傳播的附加相移多徑信道的沖擊響應(yīng)模型t時(shí)刻第i個(gè)多徑分量的幅度t時(shí)刻第i個(gè)射頻系統(tǒng)的復(fù)基帶模型射頻系統(tǒng)的復(fù)基帶模型時(shí)變沖激響應(yīng)時(shí)變沖激響應(yīng)帶寬與接收功率之間的關(guān)系實(shí)際無(wú)線通信系統(tǒng)中，一般采用信道測(cè)量技術(shù)來(lái)獲得多徑信道的沖擊響應(yīng)脈沖測(cè)量信號(hào)（寬帶）連續(xù)波測(cè)量信號(hào)（窄帶）帶寬與接收功率之間的關(guān)系實(shí)際無(wú)線通信系統(tǒng)中，一般采用信道測(cè)量脈沖測(cè)量設(shè)輸入信號(hào)為P(t):脈沖寬度為T(mén)dd，重復(fù)周期為T(mén)REP的基帶脈沖序列。TREP>>附加時(shí)延τmax令則低通信道輸出脈沖測(cè)量設(shè)輸入信號(hào)為脈沖測(cè)量為確定t0時(shí)刻的接收功率，須測(cè)出功率信道瞬時(shí)多徑功率延遲分布接收信號(hào)總功率與多徑分量各自的功率之和有關(guān)脈沖測(cè)量為確定t0時(shí)刻的接收功率，須測(cè)出功率脈沖測(cè)量假設(shè)多徑分量接收功率為一個(gè)隨機(jī)過(guò)程（各分量有隨機(jī)分布的幅度和相位），可以證明脈沖測(cè)量信號(hào)的平均小尺度接收功率為：脈沖測(cè)量假設(shè)多徑分量接收功率為一個(gè)隨機(jī)過(guò)程（各分量有隨機(jī)分布連續(xù)波測(cè)量令測(cè)量信號(hào)的復(fù)包絡(luò)為：

c(t)=2則瞬時(shí)接收信號(hào)的復(fù)數(shù)形式為：信道輸出功率平均接收功率為：路徑幅度相關(guān)系數(shù)連續(xù)波測(cè)量令測(cè)量信號(hào)的復(fù)包絡(luò)為：c(t)=2帶寬與接收功率之間的關(guān)系當(dāng)此種情況出現(xiàn)在：多徑分量的相位分布在[0,2π]不同路徑分量的幅度互不相關(guān)（這兩個(gè)條件對(duì)大多數(shù)環(huán)境都成立）結(jié)論：接收的寬帶和窄帶信號(hào)的平均總功率是相等的；當(dāng)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道帶寬時(shí)，接收機(jī)可分離多徑分量；反之，多徑分量不可分離，并會(huì)導(dǎo)致大幅度的衰落。帶寬與接收功率之間的關(guān)系當(dāng)結(jié)論：測(cè)量的沖激響應(yīng)測(cè)量的沖激響應(yīng)時(shí)間彌散參數(shù)平均附加時(shí)延Meanexcessdelay的定義為功率時(shí)延分布的一階矩Rms均方根時(shí)延擴(kuò)展，Rmsdelayspread為功率時(shí)延分布的二階矩

時(shí)間彌散參數(shù)平均附加時(shí)延Meanexcessdelay時(shí)散參數(shù)的解釋?duì)觡是第一個(gè)多徑分量信號(hào)到達(dá)后測(cè)得的時(shí)間即τ0=0和σ都是根據(jù)功率時(shí)延分布定義的σ的典型值：室內(nèi)——ns級(jí)，室外——μs級(jí)時(shí)散參數(shù)的解釋?duì)觡是第一個(gè)多徑分量信號(hào)到達(dá)后測(cè)得的時(shí)間即τ0相干帶寬的定義定義：在該頻率范圍內(nèi)，信道是平坦的。即：所有譜分量以“幾乎”相同的增益和線性相位通過(guò)信道（統(tǒng)計(jì)意義上的）換句話說(shuō)：相干帶寬是一特定的頻率范圍，在該范圍內(nèi)，任意兩個(gè)頻率分量具有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性；超出該范圍的兩個(gè)頻率分量受信道影響的關(guān)系不大。相干帶寬的定義定義：在該頻率范圍內(nèi)，信道是平坦的。即：所有譜相干帶寬要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.9要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.5注：相干帶寬與均方根時(shí)延擴(kuò)展之間并不存在確切的關(guān)系，上面的式子僅僅是估計(jì)值。相干帶寬要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.9Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間時(shí)延擴(kuò)展和相干帶寬參數(shù)是用于描述信道色散的兩個(gè)參數(shù)，但它們并未提供描述信道時(shí)變特性的信息。信道的時(shí)變特性主要是由于移動(dòng)臺(tái)與基站之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，或是由電波傳播路徑上的物體的運(yùn)動(dòng)引起的。即時(shí)變特性的主要原因是“運(yùn)動(dòng)”，因此可用多普勒擴(kuò)展和相干時(shí)間來(lái)描述小尺度內(nèi)信道的時(shí)變特性。Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間時(shí)延擴(kuò)展和相干帶寬參數(shù)是用于描Doppler擴(kuò)展定義：為一頻率范圍，在此范圍內(nèi)接收的多普勒譜有非零值。設(shè)發(fā)送信號(hào)為正弦波，則接收信號(hào)的頻率為：最大頻移即為Doppler擴(kuò)展定義：為一頻率范圍，在此范圍內(nèi)接收的多普相干時(shí)間的定義相干時(shí)間定義：信道的沖擊響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔的平均值。換句話說(shuō)：相干時(shí)間是一段時(shí)間間隔，在此間隔內(nèi)到達(dá)的兩個(gè)信號(hào)具有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性；超此間隔到達(dá)的兩個(gè)信號(hào)相關(guān)性很小。相干時(shí)間的定義相干時(shí)間定義：信道的沖擊響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間相干時(shí)間的定義fm為Doppler頻移要求頻率分量的相關(guān)函數(shù)大于0.5時(shí)普遍的定義方法，上述兩式的幾何平均多普勒擴(kuò)展的時(shí)域表示描述信道頻率色散在時(shí)域的時(shí)變特性Doppler擴(kuò)展與相干時(shí)間相干時(shí)間的定義多普勒擴(kuò)展的時(shí)域ThankYouSeeyounextweek!ThankYouSeeyounextweek!小尺度衰落與多徑效應(yīng)

小尺度衰落與多徑效應(yīng)直接射頻脈沖測(cè)量信道直接射頻脈沖測(cè)量信道直接射頻脈沖測(cè)量信道特點(diǎn)：可直接得到信道沖擊響應(yīng)與探測(cè)脈沖卷積結(jié)果的平方值，提供本地功率延遲分布；系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單。主要問(wèn)題：受干擾與噪聲的影響嚴(yán)重；依賴(lài)于第一個(gè)到達(dá)的分量觸發(fā)示波器的能力；采用包絡(luò)檢波器，系統(tǒng)接收不到多徑分量各自的相位（如采用相關(guān)檢測(cè)器可彌補(bǔ)這一不足）；直接射頻脈沖測(cè)量信道特點(diǎn)：擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量原理：基帶信號(hào)持續(xù)時(shí)間第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量原理：基帶信號(hào)持續(xù)時(shí)間第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量①最大相關(guān)時(shí)間：②實(shí)際傳播時(shí)間與示波器觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系：碼元間隔序列長(zhǎng)度滑動(dòng)因子③PN序列長(zhǎng)度與最大傳播時(shí)延的關(guān)系：第三節(jié)小尺度多徑測(cè)量①最大相關(guān)時(shí)間：②實(shí)際傳播時(shí)間與示擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)：有良好的抗干擾能力；靈敏度可調(diào)（通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)因子和窄帶濾波器實(shí)現(xiàn)）；需要較小的發(fā)射功率。缺點(diǎn)：不是實(shí)時(shí)的；無(wú)法測(cè)量多徑分量的相位。擴(kuò)頻滑動(dòng)相關(guān)器信道測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)：頻域信道探測(cè)頻域信道探測(cè)頻域信道探測(cè)問(wèn)題：要求收發(fā)之間要精確同步，因此僅適合近距離測(cè)量（如：室內(nèi)信道模型的測(cè)量）；非實(shí)時(shí)性（掃描完整個(gè)頻段需要一定的時(shí)間）對(duì)于時(shí)變信道，為了提高掃描速度：快掃描——對(duì)設(shè)備的響應(yīng)要求高；減少頻率臺(tái)階數(shù)——降低了時(shí)間分辨率，增大附近時(shí)延范圍。頻域信道探測(cè)問(wèn)題：MeasuredpowerdelayprofilesMeasuredpowerdelayprofilesMeasuredpowerdelayprofilesMeasuredpowerdelayprofilesIndoorPowerDelayProfileIndoorPowerDelayProfileTypicalRMSdelayspreadsTypicalRMSdelayspreads小尺度衰落類(lèi)型平坦衰落，F(xiàn)latfading頻率選擇性衰落，F(xiàn)requencyselectivefading快衰落，F(xiàn)astfading慢衰落，Slowfading小尺度衰落類(lèi)型平坦衰落，F(xiàn)latfading小尺度衰落的類(lèi)型在無(wú)線通信信道中：多徑時(shí)延擴(kuò)展→時(shí)間色散多普勒頻移→頻率色散這兩種特性對(duì)信號(hào)的影響是不同的，而信號(hào)又有窄帶和寬帶之分。因此不同信道特性和信號(hào)特性的組合，會(huì)產(chǎn)生四種小尺度衰落類(lèi)型。即：多徑時(shí)延擴(kuò)展→平坦衰落或頻率選擇性衰落多普勒頻移→快衰落或慢衰落小尺度衰落的類(lèi)型在無(wú)線通信信道中：多徑時(shí)延擴(kuò)展→時(shí)間色散多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)平坦衰落產(chǎn)生條件：

無(wú)線信道的相干帶寬>>信號(hào)的帶寬或：無(wú)線信道的均方根時(shí)延擴(kuò)展<<信號(hào)的符號(hào)周期特點(diǎn)：由于Bs<<Bc，因此信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。但由于信道是時(shí)變的，其增益會(huì)隨時(shí)間的變化而變化，因此信號(hào)幅度會(huì)隨時(shí)間的變化而變化。幅度：服從瑞利分布；相位：均勻分布。多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)平坦衰落產(chǎn)生條件：多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

平坦衰落圖解多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

平坦衰落圖解多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

頻率選擇性衰落產(chǎn)生條件：

無(wú)線信道的相干帶寬<信號(hào)的帶寬或：無(wú)線信道的均方根時(shí)延擴(kuò)展>信號(hào)的符號(hào)周期特點(diǎn)：由于Bs>Bc，信道對(duì)信號(hào)S(t)不同的頻譜分量的增益和相位的作用不同，導(dǎo)致信號(hào)失真。通常情況下，如果就認(rèn)為信道是頻率選擇性衰落（這一范圍與調(diào)制類(lèi)型有關(guān)）多徑時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生的衰落效應(yīng)

頻率選擇性衰落產(chǎn)生條件：FrequencyselectivefadingFrequencyselectivefading多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

快衰落Fastfading產(chǎn)生條件：

信道的多普勒擴(kuò)展>信號(hào)的帶寬或：信道的相干時(shí)間<信號(hào)的符合速率(周期)含義：

信道的沖擊響應(yīng)在信號(hào)的符合周期內(nèi)快速變化，或載頻的變化范圍大于信號(hào)的帶寬（或兩者可比擬）。注：當(dāng)信道被認(rèn)為是快/慢衰落時(shí)，一般不再稱(chēng)其為平坦衰落或頻率選擇性衰落。

多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

快衰落Fastfading多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

慢衰落，Slowfading產(chǎn)生條件：信道的多普勒擴(kuò)展<<信號(hào)的帶寬或：信道的相干時(shí)間>>信號(hào)的符合速率(周期)含義：信道的沖擊響應(yīng)變化率比發(fā)送的基帶信號(hào)變化率低得多，或載頻的變化范圍遠(yuǎn)小于信號(hào)的帶寬。多普勒頻移擴(kuò)展引起的衰落效應(yīng)

慢衰落，SlowfadingTwoindependentfadingissuesTwoindependentfadingissuesTwoindependentfadingissuesTwoindependentfadingissues瑞利衰落分布（1）一、瑞利衰落分布：對(duì)于平坦衰落信道，接收信號(hào)由N個(gè)多徑信號(hào)構(gòu)成。這N個(gè)信號(hào)的幅值和相位都時(shí)隨機(jī)的，且統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。常用于描述平坦衰落信號(hào)的統(tǒng)計(jì)時(shí)變特性的一種分布類(lèi)型瑞利衰落分布（1）一、瑞利衰落分布：常用于描述平坦衰落信號(hào)的瑞利衰落分布（2）可見(jiàn)，x和y也是N個(gè)獨(dú)立的隨機(jī)變量之和。概率的中心極限定理：大量的獨(dú)立隨機(jī)變量之和的分布趨于正態(tài)分布。故x和y的分布為正態(tài)分布且相互獨(dú)立。瑞利衰落分布（2）可見(jiàn)，x和y也是N個(gè)獨(dú)立的隨機(jī)變量之和。瑞利衰落分布（3）可見(jiàn)：r服從瑞利分布；θ服從均勻分布瑞利衰落分布（3）可見(jiàn)：瑞利分布的特性（1）1.包絡(luò)不超過(guò)R的概率：2.r=σ時(shí)，p(r)取最大值：：3.瑞利分布的特性（1）1.包絡(luò)不超過(guò)R的概率：瑞利分布的特性（2）4.包絡(luò)的均值：5.均方值與方差：6.r<σ

的概率：1－exp(-1/2)=0.39直流分量(中值)瑞利分布的特性（2）4.包絡(luò)的均值：直流分量(中值)瑞利分布的特性（3）結(jié)論：對(duì)于平坦衰落信道，如果所有多徑信號(hào)的幅度和方位角是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立且隨機(jī)分布，則接收信號(hào)的包絡(luò)服從瑞利分布其衰落深度達(dá)20～40dB衰落速率(每秒內(nèi)信號(hào)包絡(luò)經(jīng)過(guò)中值次數(shù)的一半）約為30～40次/秒瑞利分布的特性（3）結(jié)論：萊斯衰落分布多徑信號(hào)中，如果存在一個(gè)主要的靜態(tài)（非衰落）信號(hào)分量時(shí)，可以證明，接收信號(hào)的包絡(luò)服從萊斯分布。含義：存在一個(gè)比較強(qiáng)的多徑分量（主信號(hào)）其它多徑分量較弱,且幅度和方位角隨機(jī)變化。萊斯衰落分布多徑信號(hào)中，如果存在一個(gè)主要的靜態(tài)（非衰落）信號(hào)萊斯因子的定義萊斯因子完全確定了萊斯分布——廣義瑞利分布萊斯因子的定義萊斯因子完全確定了萊斯分布——廣義瑞利分布三種小尺度衰落測(cè)量值1.場(chǎng)景C：有障礙，雜波較少：小尺度衰落不明顯，近似為對(duì)數(shù)正態(tài)分布。2.場(chǎng)景D：無(wú)障礙，雜波較少：主信號(hào)的主導(dǎo)作用明顯，服從萊斯分布。3.場(chǎng)景E：無(wú)障礙，雜波嚴(yán)重：主信號(hào)的主導(dǎo)作用不明顯，趨于瑞利分布。三種小尺度衰落測(cè)量值1.場(chǎng)景C：有障礙，雜波較少：小尺度衰多徑衰落信道的統(tǒng)計(jì)模型第一個(gè)多徑衰落信道模型——Ossana模型主要考慮因素：建筑物表明隨機(jī)分布的反射波的相互影響。局限性：由于假設(shè)存在LOS，無(wú)法反映市區(qū)的信道特性。為了更好地表示移動(dòng)信道的統(tǒng)計(jì)特性，目前已經(jīng)建立了許多多徑模型，其中應(yīng)用最廣泛的是Clarke模型。多徑衰落信道的統(tǒng)計(jì)模型第一個(gè)多徑衰落信道模型——Ossana平坦衰落的Clarke模型(1)假設(shè)條件：發(fā)射天線垂直極化；接收天線的電磁場(chǎng)由N個(gè)平面波組成這些平面波具有隨機(jī)附加相位、入射角和相等