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第四章正交分频多工技术在多路径衰减通道传输的性能分析 - Read
第四章 正交分頻多工技術在多路徑衰減
通道傳輸的性能分析
無線通訊系統利用無線電波來傳送訊息。在電波傳遞的過程中,易受到環境
的影響,造成訊號的扭曲與衰減。例如,市區建築物易反射與折射無線電波,造
成所謂的多路徑干擾。倘若傳送端與接收端有相對的運動,會造成訊號載波的偏
移,且通道的效應會隨著時間變化,造成所謂的都卜勒效應。此外,接收端或傳
送端的相對移動,會造成通道隨著時間變化而有增強減弱的情形,此情形稱為通
道的衰減(fading) 。因此,對於通道特性的了解,顯得非常重要。
無線通訊通道的特性由同調頻寬(coherent bandwidth, Bc ) 、延遲擴展均方根
(root-mean-squared delay spread, σ ) 、同調時間(coherent time, T ) 、以及都卜勒
τ c
頻譜擴展(Doppler spread, Bd ) 等參數描述。所謂的同調頻寬,一般定義為兩個頻
域上不同頻率的訊號,彼此能夠維持相關係數(correlation coefficient) 大於0.9的
最大頻率差。延遲擴展均方根其倒數和通道的同調頻寬成正比。所謂的同調時
間,一般定義為兩個時域上不同時間的訊號,彼此能夠維持相關係數大於 0.9的
最大時間差。而都卜勒頻譜擴展和通道的同調時間成反比。
根據這幾項參數與傳送訊號的頻寬( B )及符元週期( T 的關係,則時變多重)
s s
路徑衰減通道具有下列四種型態:
i. 頻率非選擇性衰減(平坦衰減) :所有在被傳送訊號裡的頻率成分幾乎有
相同的振幅衰減和相位偏移的現象,則為平坦衰減,其條件為 Bs Bc 。
ii. 頻率選擇性衰減:在被傳送訊號在訊號頻寬B中受到不同的振幅和相
s
位偏移,則為頻率非選擇性衰減,其條件為 Bs Bc 。
iii. 快速衰減:通道的變化相當快速,甚至在一個符元區間(symbol duration)
1
內變化,則為快速衰減,其條件為 T T 。
s c
iv. 慢速衰減:通道的變化相當緩慢,甚至超出一個符元區間才變化,則為
慢速衰減,其條件為 T T 。
s c
由圖 4-1可清楚的瞭解通道的種類 [1] 。
T
s
平 坦 慢 速 平 坦 快 速
傳 衰 減 衰 減
送
訊 σ τ
號
之 頻 率 選 擇 性 頻 率 選 擇 性
週
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