移动通信PPT电子课件教案-第3章_移动信道的传播特性.ppt

第3章 移动信道的传播特性 3.1 无线电波传播特性 3.2 移动信道的特征 3.3 陆地移动信道的传输损耗 3.4 移动信道的传播模型 思考题与习题 引言 三种研究无线移动通信信道的基本方法： 理论分析：用电磁场理论和统计理论分析电波在移动环境中的传播特性，并用数学模型来描述移动信道。 现场电波实测：在不同的传播环境中，做电波实测实验，验证和校正理论分析结果。 计算机模拟：灵活快速地模拟各种移动环境。 引言 3.1 无线电波传播特性 3.1.1 电波传播方式 3.1.2 直射波 3.1.3 大气中的电波传播 3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗 3.1.5 反射波 3.1.1 电波传播方式 3.1.1 电波传播方式 ——续 3.1.2 直射波 直射波按自由空间传播考虑：只有能量扩散，没有其它损耗。 3.1.2 直射波 ——续 3.1.3 大气中的电波传播 大气折射 实际电磁波在大气中传播会发生折射弯曲，可实现超视线传播 大气折射的结果：相当于地球半径R增大为等效半径 Re=8500km (R=6400km) 3.1.3 大气中的电波传播 ——续 地面直射波视线传播极限距离 3.1.3 大气中的电波传播 ——续 无论如何提高PT 、GT 及GR，地面直射波受地球曲率的遮挡，传播距离也是有限的，如图3-2所示。 直射波传播极限距离d： 3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗 图 3 - 3 障碍物与余隙 (a) 负余隙； (b) 正余隙 3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗 ——续 3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗 ——续 讨论 选择基站天线高度时，根据地形尽可能使服务区内各处的余隙X/X10.5，此时附加损耗约为0dB, 即障碍物对直射波传播基本没影响。 当x=0时，即TR直射线从障碍物顶点擦过时， 附加损耗约为 6dB。 当x＜0，即直射线低于障碍物顶点时，损耗急剧增加； 由图 3 - 4 查得附加损耗(x/x1≈-1)为16.5dB, 因此电波传播的损耗L为 ? ［L］ = ［Lfs］+16.5 = 116.0dB 3.2 移动信道的特征 3.2.1 传播路径与信号衰落 3.2.2 多径效应与瑞利衰落 3.2.3 慢衰落特性与衰落储备 3.2.4 多径时散与相关带宽 3.2.1 传播路径与信号衰落 3.2.1 传播路径与信号衰落 ——续 在移动通信中，散射体的运动和移动台的运动对接收信号的影响是一致的。如果移动台与附近的散射体始终保持静止，则所接收到的信号包络保持不变；如果二者存在相对运动，则接收信号包络有起伏变化。 由于地物（如建筑物和其它障碍物）的反射作用，接收信号场强矢量合成的结果形成驻波分布，即在不同地点的信号场强不同。当移动台在驻波场中运动时，接收场强出现快速、大幅度的周期性变化，称为多径快衰落，也称小区间瞬时值变动。 MS的接收信号 S = ΣSi ，i=1,2… ，就会产生快衰落。 3.2.2 多径效应与瑞利衰落 3.2.2 多径效应与瑞利衰落 ——续 到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和，如图 3 - 8 所示。设基站发射的信号为 3.2.2 多径效应与瑞利衰落 ——续 假设 ，为接收信号包络的时间平均功率 ，且p(x)和p(y)均值为零， 则 对θ积分， 可求得包络概率密度函数p(r)为 图 3 - 9 瑞利分布的概率密度 3.2.2 多径效应与瑞利衰落 ——续 信号包络r低于某一指定值kσ的概率为 3.2.2 多径效应与瑞利衰落 ——续 当接收信号中有视距传播的直达波信号时，视距信号成为主接收信号分量，同时还有不同角度随机到达的多径分量迭加在这个主信号分量上，这时的接收信号就呈现为莱斯分布，甚至高斯分布。 但当主信号减弱达到与其他多