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1、1,移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道特性,2,學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)完成本課程您將會(huì): 了解移動(dòng)通信中的無線傳播和信道的特性 了解移動(dòng)通信中的抗衰落技術(shù),3,無線傳播特性,無線傳播的特性 無線信道的特性 大尺度路徑損耗 小尺度衰落和多徑效應(yīng) 無線信道抗衰落技術(shù) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng),4,無線傳播特性,傳播的開放性 接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性 通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性,5,無線傳播特性,1、傳播的開放性 一切無線信道都是基于電磁波在空間傳播來實(shí)現(xiàn)信息傳播的。,6,無線傳播特性,2、接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性 一般可將地理環(huán)境劃分為下列四類典型區(qū)域: 高樓林立的城市中心繁華區(qū),也稱密集城區(qū); 一般樓宇的城

2、市區(qū)域,也稱一般城區(qū); 以一般性建筑物為主的近郊小城鎮(zhèn)區(qū),也稱郊區(qū); 以山丘、湖泊、平原為主的農(nóng)村及遠(yuǎn)郊區(qū)。,7,無線傳播特性,3、通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性 慢速步行時(shí)的通信; 高速車載時(shí)的不間斷通信。,8,無線信道的特性,無線傳播的特性 無線信道的特性 大尺度路徑損耗 小尺度衰落和多徑效應(yīng) 無線信道抗衰落技術(shù) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng),9,無線信道的特性,時(shí)延擴(kuò)展 頻域擴(kuò)展,10,無線信道的特性,時(shí)延擴(kuò)展信道的時(shí)間彌散性(Time dispersion),無線信道中電波的傳播不是單一路徑,而是許多路徑來的眾多反射波的合成。由于電波通過各個(gè)路徑的距離不同,因而各個(gè)路徑來的反射波到達(dá)時(shí)間不同,也

3、就是各信號(hào)的時(shí)延不同。當(dāng)發(fā)送端發(fā)送一個(gè)極窄的脈沖信號(hào)時(shí),移動(dòng)臺(tái)接收的信號(hào)由許多不同時(shí)延的脈沖組成,我們稱為時(shí)延擴(kuò)展。,11,無線信道的特性,頻域擴(kuò)展信道的頻率彌散性(Frequency dispersion),12,大尺度路徑損耗,無線傳播的特性 無線信道的特性 大尺度路徑損耗 小尺度衰落和多徑效應(yīng) 無線信道抗衰落技術(shù) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng),13,大尺度路徑損耗,五種基本傳播機(jī)制 直射波(自由空間傳播) 反射波 繞射波 散射波 透射波,14,大尺度路徑損耗,15,大尺度路徑損耗,16,大尺度路徑損耗,1、直射波:它指在視距覆蓋區(qū)內(nèi)無遮擋的傳播,直射波傳播的信號(hào)最強(qiáng)。 2、多徑反射波:指

4、從不同建筑物或其他物體反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號(hào),其信號(hào)強(qiáng)度次之。 3、繞射波:從較大的山丘或建筑物繞射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號(hào),其強(qiáng)度與反射波相當(dāng)。 4、散射波:由空氣中離子受激后二次發(fā)射所引起的漫反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號(hào),其信號(hào)強(qiáng)度最弱。 5、透射波:當(dāng)射線到達(dá)兩種不同介質(zhì)界面時(shí),有一部分能量透射到第二種介質(zhì)中。 透射會(huì)使場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生急劇衰減。,17,大尺度路徑損耗,路徑傳播損耗 又稱衰耗,它是指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗,它反映了傳播在宏觀大范圍(即公里量級(jí))的空間距離上的接收信號(hào)電平平均值的變化趨勢(shì)。,18,小尺度衰落和多徑效應(yīng),無線傳播的特性 無線信道的特性 大尺度路徑損耗 小尺度衰落和

5、多徑效應(yīng) 無線信道抗衰落技術(shù) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng),19,小尺度衰落和多徑效應(yīng),小尺度衰落:簡(jiǎn)稱衰落,是指無線信號(hào)在經(jīng)過短時(shí)間或短距傳播后其幅度快速衰落,20,小尺度衰落和多徑效應(yīng),什么是多徑 在CDMA系統(tǒng)中當(dāng)兩信號(hào)的多徑時(shí)延相差大于一個(gè)擴(kuò)頻碼片寬度時(shí),這兩個(gè)信號(hào)是不相關(guān)的,或者說是可分離的。我們習(xí)慣上將某一可分離的信號(hào)叫做信號(hào)的徑。,21,小尺度衰落和多徑效應(yīng),小尺度多徑傳播表現(xiàn)為: 經(jīng)過短距或短時(shí)傳播后信號(hào)強(qiáng)度的急速變化。 在不同多徑信號(hào)上,存在著時(shí)變的多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制。 多樣傳播時(shí)延引起的擴(kuò)展(回音)。,22,在高樓林立的市區(qū),由于移動(dòng)天線的高度比周圍建筑物矮很多,

6、因而不存在從移動(dòng)臺(tái)到基站的視距傳播,這就導(dǎo)致了衰落的產(chǎn)生。即使有這樣一條視距傳播路徑存在,由于地面與周圍建筑物的反射,多徑傳授仍會(huì)發(fā)生。入射電波以不同的傳授方向到達(dá),具有不同的傳播時(shí)延??臻g任一點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)所收到的信號(hào)都由許多平面波組成,它們具有隨機(jī)分布的幅度、相位和入射角度。這些多徑成分被接收機(jī)天線按向量合并,從而使接收信號(hào)產(chǎn)生衰落失真。即使移動(dòng)接收機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài),接收信號(hào)也會(huì)由于無線信道所處環(huán)境中的物體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生衰落。 如果無線信道中的物體處于靜止?fàn)顟B(tài),并且運(yùn)動(dòng)只由移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生,則衰落只與空間路徑有關(guān)。此時(shí),當(dāng)移動(dòng)臺(tái)穿過多徑區(qū)域時(shí),它將信號(hào)中的空間變化看作瞬時(shí)變化。在空間不同點(diǎn)的多徑波的影響

7、下,高速運(yùn)動(dòng)的接收機(jī)可以在很短時(shí)間內(nèi)經(jīng)過若干次衰落。更為嚴(yán)重的情況是,接收機(jī)可能停留在某個(gè)特定的衰落很大的位置上。在這種情況下,盡管可能由行人或車輛改變了場(chǎng)模型,從而打破接收信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間維持失效的情況,但要維持良好的通信狀態(tài)仍非常困難。天線空間分集可以防止極度衰落以至于無效的情況。 由于移動(dòng)臺(tái)與基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng),每個(gè)多徑波都經(jīng)歷了明顯的頻移過程。移動(dòng)引起的接收機(jī)信號(hào)頻移被稱為多普勒頻移。它與移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向,以及接收機(jī)多徑波的入射角有關(guān)。,23,小尺度衰落和多徑效應(yīng),影響小尺度衰落的因素: 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,24,無線信道中許多物理因素影響小

8、尺度衰落,包括: 多徑傳播信道中反射及反射物的存在,構(gòu)成了一個(gè)不斷消耗信號(hào)能量的環(huán)境,導(dǎo)致信號(hào)幅度、相位及時(shí)間的變化。這些因素使發(fā)射波到達(dá)接收機(jī)時(shí)形成在時(shí)間、空間上相互區(qū)別的多個(gè)無線電波。不同多徑成分具有的隨機(jī)相位和幅度引起信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng),導(dǎo)致小尺度衰落、信號(hào)失真等現(xiàn)象。多徑傳播常常延長(zhǎng)信號(hào)基帶部分到達(dá)接收機(jī)所用的時(shí)間由于碼間干擾引起信號(hào)模糊。 移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度基站與移動(dòng)臺(tái)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起隨機(jī)頻率調(diào)制,這是由于多徑分量存在的多普勒頻移現(xiàn)象。決定多普勒頻移是正頻移或負(fù)頻移取決于移動(dòng)接收機(jī)是朝向還是背向基站運(yùn)動(dòng)。 環(huán)境物體的運(yùn)動(dòng)速度如果無線悟道中的物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就會(huì)引起時(shí)變的多普勒頻移。若環(huán)境

9、物體以大于移動(dòng)臺(tái)的速度運(yùn)動(dòng),那么這種運(yùn)動(dòng)將對(duì)小尺度衰落起決定作用。否則,可僅考慮移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度的影響,而忽略環(huán)境物體運(yùn)動(dòng)速度的影響。 信號(hào)的傳輸帶寬如果信號(hào)的傳輸帶寬比多徑信道帶寬大得多,接收信號(hào)會(huì)失真,但本地接收機(jī)信號(hào)強(qiáng)度不會(huì)衰落很多(即小尺度衰落不占主導(dǎo)地位)。以后臺(tái)看到信道帶寬可用相干帶寬量化。這里,相關(guān)帶寬是一個(gè)最大頻率差的量度,與信道的特定多徑結(jié)構(gòu)有關(guān)。在此范圍內(nèi),不同信號(hào)的幅度保持很強(qiáng)的相關(guān)性。若傳輸信號(hào)帶寬比信道帶寬窄,信號(hào)幅度就會(huì)迅速改變,但信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間失真。所以,小尺度信號(hào)的強(qiáng)度和短距傳輸后信號(hào)模糊的可能性與多徑信道的特定幅度、時(shí)延及傳輸信號(hào)的帶寬有關(guān)。,25,小尺度衰落

10、和多徑效應(yīng),多普勒頻移,而且,由于移動(dòng)通信中移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性,如前所說那樣,無線信道中還會(huì)有多普勒效應(yīng)。在移動(dòng)通信中,當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移向基站時(shí),頻率變高,遠(yuǎn)離基站時(shí),頻率變低。我們?cè)谝苿?dòng)通信中要充分考慮“多普勒效應(yīng)”。雖然,由于日常生活中,我們移動(dòng)速度的局限,不可能會(huì)帶來十分大的頻率偏移,但是這不可否認(rèn)地會(huì)給移動(dòng)通信帶來影響,為了避免這種影響造成我們通信中的問題,我們不得不在技術(shù)上加以各種考慮。也加大了移動(dòng)通信的復(fù)雜性。 多普勒頻移與移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度及移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向,與無線電波入射方向之間的夾角有關(guān)。若移動(dòng)臺(tái)朗向入射波方向運(yùn)動(dòng),則多普勒頻移為正(即接收頻率上升);若移動(dòng)臺(tái)背向入射波方向運(yùn)動(dòng),則多普勒頻移

11、為負(fù)(即接收頻率下降)。信號(hào)經(jīng)不同方向傳播,其多徑分量造成接收機(jī)信號(hào)的多普勒擴(kuò)散,因而增加了信號(hào)帶寬,26,小尺度衰落和多徑效應(yīng),移動(dòng)無線信道統(tǒng)計(jì)分析 瑞利分布 萊斯分布 對(duì)數(shù)正態(tài)分布,27,小尺度衰落和多徑效應(yīng),瑞利分布 瑞利分布一般用來描述平衰落信號(hào)的接收包絡(luò)或者多個(gè)多徑分量包絡(luò)的統(tǒng)計(jì)時(shí)變特性。,28,小尺度衰落和多徑效應(yīng),萊斯衰落 當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與基站間存在直射波信號(hào)時(shí),即有一條主路徑,通過主路徑傳輸過來被接收的信號(hào)為一個(gè)穩(wěn)定幅度Ak和相位k,或者在媒質(zhì)中,除了隨機(jī)運(yùn)動(dòng)散射分量外,還存在固定散射或信號(hào)反射分量,但其余多徑傳輸過來的信號(hào)仍如上面“瑞利衰落概率模型”所述。這種情況下,其包絡(luò)的值A(chǔ)的

12、概率分布不再具有零均值,包絡(luò)具有萊斯分布 。,29,小尺度衰落和多徑效應(yīng),對(duì)數(shù)正態(tài)分布 由于建筑物或自然界特征的阻塞效應(yīng)引起的衰落,在時(shí)域上表現(xiàn)為慢速擾動(dòng),即稱長(zhǎng)期衰落(long-term fading)。近似服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,其概率密度函數(shù)為,30,小尺度衰落和多徑效應(yīng),小尺度衰落產(chǎn)生的損耗 慢衰落(陰影衰落)損耗 快衰落(多徑衰落)損耗,同時(shí)由于各個(gè)路徑來的反射波到達(dá)時(shí)間不同,相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號(hào)在接收端迭加,有時(shí)迭加而加強(qiáng)(方向相同),有時(shí)迭加而減弱(方向相反)。這樣,接收信號(hào)的幅度將急劇變化,即產(chǎn)生了快衰落。這種衰落是由多種路徑引起的,所以稱為多徑衰落,也叫快衰落。 此外,

13、接收信號(hào)除瞬時(shí)值出現(xiàn)快衰落之外,場(chǎng)強(qiáng)中值(平均值)也會(huì)出現(xiàn)緩慢變化。主要是由地區(qū)位置的改變以及氣象條件變化造成的,以致電波的折射傳播隨時(shí)間變化而變化,多徑傳播到達(dá)固定接收點(diǎn)的信號(hào)的時(shí)延隨之變化。這種由陰影效應(yīng)和氣象原因引起的信號(hào)變化,稱為慢衰落。,31,小尺度衰落和多徑效應(yīng),慢衰落(陰影衰落)損耗 它是由于在電波傳輸路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗。它反映了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗,其變化率較慢故又稱為慢衰落,由于慢衰落表示接收信號(hào)的長(zhǎng)期變化,所以又稱長(zhǎng)期衰落(long-term-fading)。 慢衰落符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布,32,陰影衰落,對(duì)

14、數(shù)正態(tài)陰影衰落 由于受到地形地物等陰影的影響,在信號(hào)到達(dá)處,經(jīng)歷了多次反射或繞射的包含隨機(jī)量的多個(gè)信號(hào)的疊加信號(hào),體現(xiàn)的分布是正態(tài)分布 典型的陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差是8dB,小尺度衰落和多徑效應(yīng),33,小尺度衰落和多徑效應(yīng),快衰落(多徑衰落)損耗 它主要由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰落,由于移動(dòng)體周圍有許多散射、反射和折射體,引起信號(hào)的多徑傳輸,使到達(dá)的信號(hào)之間相互疊加,其合成信號(hào)幅度和相位隨移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為快速的起伏變化,它反映微觀小范圍內(nèi)數(shù)十波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗,其變化率比慢衰落快,故稱它為快衰落,由于快衰落表示接收信號(hào)的短期變化,所以又稱短期衰落(short-term -fading

15、)。,34,多徑衰落,多徑衰落 當(dāng)接收機(jī)在可引起反射、繞射的復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)時(shí), 在不到一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)幾十分貝的電平變化和激烈的相位擺動(dòng),小尺度衰落和多徑效應(yīng),35,小尺度衰落和多徑效應(yīng),快衰落 空間選擇性衰落 頻率選擇性衰落 時(shí)間選擇性衰落,所謂選擇性是指在不同的空間,不同的頻率和不同的時(shí)間其衰落特性是不一樣的,36,小尺度衰落和多徑效應(yīng),空間選擇性衰落 不同的地點(diǎn),不同的傳輸路徑衰落特性不一樣。多徑信號(hào)到達(dá)天線陣列的到達(dá)角度的展寬稱為角度擴(kuò)展。角度擴(kuò)展給出信號(hào)的主要能量的角度范圍,產(chǎn)生空間選擇性衰落。,37,小尺度衰落和多徑效應(yīng),頻率選擇性衰落 如果在時(shí)變多徑信道上發(fā)射端發(fā)射的是一個(gè)時(shí)

16、間寬度極窄的脈沖信號(hào)(理想情況下為一個(gè)沖激),經(jīng)過多徑信道后,由于各信道時(shí)延的不同,接收端接收到的信號(hào)表現(xiàn)為一串脈沖,即接收信號(hào)的波形比原脈沖展寬了。這種由于信道時(shí)延引起的信號(hào)波形的展寬稱為時(shí)延擴(kuò)展。時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生頻率選擇性衰落。,38,小尺度衰落和多徑效應(yīng),時(shí)間選擇性衰落 用戶的快速移動(dòng)在頻域上產(chǎn)生多普勒效應(yīng)而引起頻率擴(kuò)散。頻率擴(kuò)散引起時(shí)間選擇性衰落。,【為什么說TD系統(tǒng)中移動(dòng)終端的速度不超過120km/s】:運(yùn)動(dòng)引起多普勒現(xiàn)象。目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)在時(shí)域上表現(xiàn)為一定范圍內(nèi)的時(shí)延擴(kuò)展,在頻域上表現(xiàn)為一定的多普勒頻偏??紤]頻率擴(kuò)展,多普勒頻移fd與移動(dòng)用戶的運(yùn)動(dòng)速的成正比,即fdv/波長(zhǎng),由于一個(gè)子幀的上

17、行估計(jì)結(jié)果要用于下一個(gè)子幀的下行,為了避免時(shí)間選擇性衰落,需要滿足相干時(shí)間1/fd時(shí),取相干時(shí)間為5ms,則120km/h因此可以計(jì)算出來。,39,小尺度衰落和多徑效應(yīng),鏈路余量 在使用無線傳播模型之前,需要考慮對(duì)所允許的最大路徑損耗進(jìn)行余量預(yù)留,以補(bǔ)償無線傳播模型抽象過程中未考慮的一些情況。,40,總結(jié),小尺度衰落快衰落(多徑衰落) 小尺度上信號(hào)包絡(luò)的變化是描述多徑衰落的,通常服從瑞利概率密度函數(shù),因而也稱為瑞利衰落。,大尺度衰落 大尺度的傳播機(jī)制描述的是區(qū)域均值,具有冪定律傳播特征,即中值信號(hào)功率與距離長(zhǎng)度增加的某次冪成反比變化,小尺度衰落慢衰落(陰影衰落) 小尺度的傳播機(jī)制描述的是陰影衰

18、落,當(dāng)以分貝表示時(shí),這種變化趨向于正態(tài)(高斯)分布,通常稱為對(duì)數(shù)正態(tài)衰落,41,總結(jié),42,總結(jié),綜上所述,無線信道包括了電波的多徑傳播,時(shí)延擴(kuò)展,衰落特性以及多普勒效應(yīng),在移動(dòng)通信中,我們要充分考慮這些特性以及解決的方案。,43,無線信道抗衰落技術(shù),無線傳播的特性 無線信道的特性 大尺度路徑損耗 小尺度衰落和多徑效應(yīng) 無線信道抗衰落技術(shù) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng),44,無線信道抗衰落技術(shù),1、擴(kuò)頻 2、Rake 3、交織 4、均衡 5、分集 6、信道編碼,45,無線信道抗衰落技術(shù),1、擴(kuò)頻 香農(nóng)公式:CB (1S/N),C為信道容量,B為信號(hào)帶寬,S/N為信噪比。 擴(kuò)頻序列利用了此公式的

19、結(jié)論,當(dāng)信道容量C不變時(shí),提高信號(hào)帶寬B可以換取較低的S/N.(抗干擾)。根據(jù)B與S/N的關(guān)系可以確定最大的信道容量。 從另一個(gè)方面理解,擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)展了信道帶寬,克服窄帶信號(hào)的頻率選擇性衰落特性。,46,無線信道抗衰落技術(shù),擴(kuò)頻,47,無線信道抗衰落技術(shù),2、Rake CDMA擴(kuò)頻碼在選擇時(shí)就要求它有很好的自相關(guān)特性。這樣,在無線信道中出現(xiàn)的時(shí)延擴(kuò)展,就可以被看作只是被傳信號(hào)的再次傳送。如果這些多徑信號(hào)相互間的延時(shí)超過了一個(gè)碼片的長(zhǎng)度(WCDMA一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間0.26us(多徑分量之間的長(zhǎng)度差光速碼片速率3.0108m/s3840000chip/s78m),這在無線環(huán)境里面是很容易實(shí)現(xiàn)的(市

20、區(qū)的典型值是1到2us),那么它們將被CDMA接收機(jī)看作是互不相關(guān)的多徑分量。 Rake接收機(jī)的核心:多徑,延時(shí),克服頻率選擇性衰落。,48,無線信道抗衰落技術(shù),49,無線信道抗衰落技術(shù),3、信道編碼 目的:信道編碼是為了保證信息傳輸?shù)目煽啃?、提高傳輸質(zhì)量而設(shè)計(jì)的一種編碼。它是在信息碼中增加一定數(shù)量的多余碼元,使碼字具有一定的抗干擾能力。 實(shí)質(zhì):信道編碼實(shí)際上是以降低信息的傳輸效率為代價(jià)來增加碼字的抗干擾能力。,50,床前明月光 春眠不覺曉 白發(fā)三千丈 紅豆生南國(guó),床床前前明明月月光光 春春眠眠不不覺覺曉曉 白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈 紅紅豆豆生生南南國(guó)國(guó),床?前前明明月月光光 春春眠眠?不覺覺曉曉

21、 白白發(fā)發(fā)三三?千丈? 紅紅豆豆生生南?國(guó)國(guó),信道編碼技術(shù)舉例,無線信道抗衰落技術(shù),51,傳播路徑可分為直射傳播和非直射傳播。一般情況下,在基站和移動(dòng)臺(tái)之間不存在直射信號(hào),此時(shí)接收到的信號(hào)是發(fā)射信號(hào)經(jīng)過若干次反射、繞射或散射后的疊加。而在某些空曠地區(qū)或基站天線較高時(shí)可能存在直線傳播路徑。 由于高大建筑物或遠(yuǎn)處高山等阻擋物的存在,常常會(huì)導(dǎo)致發(fā)射信號(hào)經(jīng)過不同的傳播路徑到達(dá)接收端。這即是所謂的多徑傳播效應(yīng)(Multipath Propagation)。各徑信號(hào)經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收端時(shí),具有不同的時(shí)延和入射角,這將導(dǎo)致接收信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展(delay spread)和角度擴(kuò)展(angle spread

22、)。 另外,移動(dòng)用戶在傳播路徑方向上的運(yùn)動(dòng)將使接收信號(hào)產(chǎn)生多普勒(Doppler)擴(kuò)展效應(yīng),其結(jié)果是導(dǎo)致接收信號(hào)在頻域的擴(kuò)展,同時(shí)改變了信號(hào)電平的變化率。 歸納起來,在傳播上會(huì)產(chǎn)生三類不同的損耗 路徑傳播損耗:又稱為衰耗,它是指電磁波在宏觀大范圍(即公里級(jí))空間傳播所產(chǎn)生的損耗,它反映了傳播在空間距離的接收信號(hào)電平的變化趨勢(shì)。 大尺度衰落損耗:它是由于在電波傳播路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗。它反映了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗,一般遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,其變化率較慢又稱為大尺度衰落。 小尺度衰落損耗:它主要是由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰落,它反映微觀

23、小范圍內(nèi)數(shù)十波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗,一般遵從Rayleigh(瑞利)或Rician(萊斯)分布,其變化率比慢衰耗快,所以稱為小尺度衰落,它又可以劃分為:空間選擇性衰落、頻率選擇性衰落、時(shí)間選擇性衰落。選擇性是指在不同的空間、頻率、時(shí)間,其衰落特性是不一樣的。,52,無線信道抗衰落技術(shù),4、交織 交織可以在不附加任務(wù)開銷的情況下,使系統(tǒng)獲得時(shí)間分集。對(duì)抗時(shí)間選擇性衰落。重要特點(diǎn)是將突發(fā)性誤碼連續(xù)錯(cuò)誤變成了隨機(jī)性的獨(dú)立差錯(cuò)。它的缺點(diǎn)是有造成系統(tǒng)延時(shí),交織的區(qū)間越大,其抗誤碼性能越好,但帶來的延時(shí)也越大,需要平衡兩者之間的關(guān)系。,53,交織技術(shù)舉例,無線信道抗衰落技術(shù),54,無線信道抗衰落技術(shù),5、均衡 補(bǔ)償時(shí)分信道中由于多徑效應(yīng)而產(chǎn)生的碼

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