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1、第2章 移 動 信 道2.1 移動信道的電波傳播特性2.2 移動信道的衰落特性2.3 數字信號的多徑傳播特性2.4 電波傳播路徑損耗的預測2.1 移動信道的電波傳播特性移動信道的電波傳播特性2.1.1 直射波2.1.2 反射波多徑傳播理論模型2.1.1 2.1.1 直射波直射波1.自由空間傳播損耗 自由空間是指信號在理想的、均勻的各向同性的介質中傳播，不發(fā)生反射、折射、散射和吸收現象，只存在電磁波能量擴散而引起的傳播損耗的空間。2.視距傳播 視距傳播的極限距離的計算如圖2.2所示。圖圖2.2 視距傳播距離視距傳播距離2.1.2 反射波反射波多徑傳播理論模型多徑傳播理論模型1.兩徑傳播模型 平面
2、大地的兩徑傳播模型如圖2.3所示。2.多徑傳播模型 當存在建筑物和起伏地形時，接收信號中將包含建筑物等反射的電波，此時，可用三徑、四徑等多徑傳播模型來描述移動信道。圖圖2.3 兩徑傳播模型兩徑傳播模型2.2 移動信道的衰落特性移動信道的衰落特性2.2.1 快衰落2.2.2 慢衰落2.2.1 快衰落快衰落1.快衰落的概念 由多徑產生的衰落，衰落速率(每秒種信號包絡經過中值電平次數的一半)可達每秒30次40次，衰落深度(信號的變動范圍)約為30dB左右，稱這樣的衰落為快衰落(多徑衰落)或瞬時性衰落。2.快衰落的統計特性 多徑衰落接收信號的相位服從0的均勻分布，包絡服從瑞利分布。瑞利分布的概率密度函
3、數如圖2.7所示，這一結果與大量實測數據統計分析的結果是相一致的。圖圖2.7 瑞利分布概率密度瑞利分布概率密度2.2.2 慢衰落慢衰落1.慢衰落的概念 所謂慢衰落是指接收天線處的場強中值隨移動臺運動時周圍地形、建筑物等的變化而出現的波動，其變化速率較為緩慢。2.慢衰落的統計特性 表2.1 標準偏差/dB3.衰落儲備 圖2.9 給出了可通率分別為90%、95%、99%的三組曲線，根據地形、地物、工作頻率和可通率要求，可查得所必需的衰落儲備量。表表2.1 標準偏差標準偏差/dB圖圖2.9 慢衰落中值標準偏差及衰落儲慢衰落中值標準偏差及衰落儲備量備量2.3 數字信號的多徑傳播特性數字信號的多徑傳播特
4、性2.3.1 時延擴展2.3.2 相關帶寬2.3.1 時延擴展時延擴展 在多徑傳播條件下，接收信號會產生時延擴展(Time Delay Spread)，或稱為多徑時散，如圖2.10所示。當發(fā)射端發(fā)送一個窄脈沖信號至移動臺時，由于存在著多條不同的路徑，路徑長度不一樣，則發(fā)射信號沿各個路徑到達接收天線的時間就不一樣，并且傳播路徑又隨移動臺的運動而變化，因而移動臺所接收的信號S(t)由許多不同時延的脈沖串組成。圖圖2.10 多徑時延擴展多徑時延擴展2.3.2 相關帶寬相關帶寬 當信號的帶寬小于相關帶寬時，發(fā)生非頻率選擇性衰落；當信號帶寬大于相關帶寬時，發(fā)生頻率選擇性衰落。兩個信號的相關性可由兩個信號
5、的相關系數得出，而相關系數與信道的時延擴展有關。當兩個信號的頻率間隔增加時，相關系數減小，也就是信號的不一致性增加。我們稱信號包絡相關系數等于0.5時所對應的頻率間隔為相關帶寬。2.4 電波傳播路徑損耗的預測電波傳播路徑損耗的預測2.4.1 地形地物的分類2.4.2 移動信道上傳播損耗的估算的經驗模型2.4.3 其他傳播環(huán)境上的傳播損耗2.4.1 地形地物的分類地形地物的分類1.地形特征的定義2.地形分類3.地物分類2.4.2 移動信道上傳播損耗的估算的經移動信道上傳播損耗的估算的經驗模型驗模型1.準平滑地形上的傳播損耗中值圖2.14 準平滑地形市區(qū)的基準損耗中值2.不規(guī)則地形上傳播損耗中值3.任意地形、地物上的信號中值的預測圖圖2.14 準平滑地形市區(qū)的基準損耗中準平滑地形市區(qū)的基準損耗中值值2.4.3 其他傳播環(huán)境上的傳播損耗其他傳播環(huán)境上的傳播損耗1.建筑物穿透損耗 建筑物的穿透損耗通常不是一個固定值，而是一個0dB30dB的范圍，需根據具體情況而定，如表2.2所示。2.植被損耗3.隧道中的傳播損耗表表2.2 建筑物的穿透損耗建筑物的穿透損耗(地面層地面層)
《現代移動通信》第2章：移動信道
