《移动通信原理》课程第二章.ppt

第2章 无线传播与移动信道 本章概要 基本情况 信道分类 应对方法 2.1移动信道的特点 2.1.2移动通信信道中的电磁波传播 传播规律分析 简化分析 传播一般性分析计算（补充） ****2st**** 传播一般性分析计算（补充） 传播一般性分析计算（补充） (2）大气折射及地球等效半径 地球等效半径 视线传播极限距离 视线传播极限距离（--数学解决问题） 典型数据[工程公式] 有限空间传播问题 菲涅尔余隙的计算 分析结论 结果表示 2.1.3接收信号中的3类损耗与4种效应**3st-11 接收点的信号特征（1） 接收点的信号特征（2） ****3st**** 3个传播模型 接收点的信号出现的特点 2.2 三类主要快衰落- 空间选择性衰落 2.2.2频率选择性衰落 2.2.3 时间选择性衰落 2.2.4 实际移动通信中3类选择性衰落产生的条件 图上分析 典型数据 2.3 传播类型与信道模型的定量分析 2.3.2 大范围的传播衰耗的定量分析 查图表 著名经验公式与模型-奥村-哈塔(Okumura-Hata)模型 奥村-哈塔(Okumura-Hata)模型 奥村-哈塔(Okumura-Hata)模型 Hata模型向个人通信PCS系统的扩展 Walfisch-Ikegami模型(WIM) Walfisch-Ikegami模型(WIM) WIM使用的主要环境与条件 模型比较：WIM与Hata 模型比较：WIM与Hata 室内传播模型 2.3.3 中、小范围的传播损耗的定量分析 1)快衰落信号包络统计特性 具体分析 合成信号 合成信号 讨论 讨论 结果分析 特征分析及应用 其它计算 实际应用 一般性结论 靠近基站 简单分析 特性表征 特性表征2 特性表征3 特性表征4 噪声1 噪声2 干扰1 干扰2 干扰3 本章小结 衰落持续时间决定于接收机的门限电平，用于判断衰落对通信的影响。对数字通信，它可用于确定突发差错的长度。 2.3.4 移动通信中的几种主要噪声与干扰 在移动通信中，严重影响移动通信性能的主要噪声与干扰大致可分为3类： 加性正态白噪声 多径干扰 多址干扰 1.加性正态白噪声 加性:噪声与信号之间的关系遵从叠加原理的线性关系。 正态：噪声分布遵从正态(高斯)分布。 白：指其频谱是平坦的。 AWGN信道：仅含有加性正态白噪声的信道一般文献上称为AWGN信道。这类噪声是最基本的噪声，并非移动信道所特有，一般简称这类噪声为白噪声。产生这类噪声的来源主要有两个。 (1)无源约翰逊噪声。它主要来自一切无源器件，如电阻、电容、电路板的分子布朗运动所引起的噪声。其特点之一是任何环境当温度超过热力学温度零度(OK，即-273.16℃)就存在分子的布朗运动；其特点之二是这类布朗运动是大量的，统计上遵从中心极限定理的规律，因此其统计分布是正态的；其特点之三是这类布朗运动在频域范围足够宽时，其谱特性是平坦的。 (2)有源霰弹噪声。它主要来自通信设备中的有源器件，如电子管、晶体管及各类大规模集成电路中的电子发射所形成的。其特点与无源噪声的3个特点完全类似，所以也可看成典型的白噪声。它与无源白噪声的惟一差异是有源白噪声是在一定激发条件下才产生大量电子发射而形成的。 注： AGWN: Additive White Gaussian Noise 第一类多径干扰：由于快速移动用户附近的物体的反射而形成的干扰信号，在信号的频域上产生了多普勒(Doppler)频移扩散，从而引起信号在时域上时间选择性衰落。 第二类多径干扰：用户信号由于远处的高大建筑物或山丘的反射而形成的干扰信号。造成传送的信号在空间与时间上产生了扩散。空域上波束角度的扩散引起接收点信号产生空间选择性衰落，时域上的扩散将引起接收点信号产生频率选择性衰落。 第三类多径于扰：由于接收信号受基站附近建筑物和其它物体的反射而引起的干扰。其特点是严重影响到达天线的信号入射角分布，从而引起信号在空间的选择性衰落。 条件：在第二代移动通信中某种典型地理环境。 表2 1 典型环境下的典型扩散值 地理环境 角度扩散 时延扩散 多普勒频率扩散 室 内 360° 0.1μs 5Hz 农 村 1° 0.1μs 190Hz 都 市 20° 5μs 120Hz 丘 陵 30° 20μs 190Hz 小 区 120° 0.2μs 10Hz ?（上述值的意义或实际应用价值=频率扩散区间B，时间相关区间；时间扩散区间L，频率相关区间；角度扩散区间，空间相关区间；Ψ=20°=ok）， 资料型题：实际移动系统对上述三种扩散值的容忍度及影响分析。400-800ZHI 2.3.1 传播损耗的初步定量分析 目的：试图从定量的观点对传播模型与信道模型做