随参信道通信原理讨论课课件.pptxVIP

14-通信工程4班 张曌、陈春、尹树林 2 以两径传输为例建立信号的两径传输模型； 建立两径传输信道的幅频特性的表示形式； 试分析频率选择性衰落。 讨论课题目 随参信道 多径传输 双径传输模型 讨论内容 随参信道 随参信道是一种时变多径传播信道： ● 对信号的衰耗随时间而变化； ● 传输的时延随时间而变化； ● 多径传播。 随参信道：又称时变信道，信道参数随时间而变。 随参信道举例：天波、地波、视距传播、散射传播… 多径传输 多径效应：信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变，即存在多径传播现象。 7 设发射信号为 ，则经过n条路径传播后的接收信号可用下式表述。 式中，ai(t)——第i条路径的接收信号振幅； tdi(t) ——第i条路径的传输时延； ——第i条路径的随机相位。 8 改写成： (4.4-2) 上式中的R(t)可以看成是由互相正交的两个分量组成的，为一个窄带高斯过程。这两个分量的振幅分别是缓慢随机变化的。 式中 － 接收多径信号的包络 ，一维分布服从瑞利分布 －接收多径信号的相位，一维分布服从均匀分布 缓慢随机变化振幅 缓慢随机变化振幅 多径传输 9 （1）从波形上看，多径传播的结果使确定的载频信号变成了包络（服从瑞利分布）和相位都随机变化的窄带信号，这种信号称为衰落信号(瑞利衰落)； （2）从频谱上看，多径传播引起了频率弥散（色散），即由单个频率变成了一个窄带频谱。 通常将由于电离层浓度变化等因素所引起的信号衰落称为慢衰落；而把由于多径效应引起的信号衰落称为快衰落(衰落周期和码元周期可以相比)。 衰落信号的波形与频谱示意图 多径传输 11 1 1 3 两径传输模型 多径效应简化分析：发射信号为：f (t ) 仅有两条路径，路径衰减相同，时延不同 两条路径的接收信号为：Af (t - 0) 和A f (t - 0 - ) 其中：A － 传播衰减， 0 － 第一条路径的时延，  － 两条路径的时延差。 求：此多径信道的传输函数 设f (t )的傅里叶变换（即其频谱）为F ()： 12 1 两径传输模型 故得出此两径信道的传输函数为 上式右端中，A － 常数衰减因子， － 确定的传输时延， － 和信号频率有关的复因子，其模为 图4.23 两径传播信道的幅频特性示意图 13 设最大多径时延差τm ，则定义 △f=1/τm 即为相邻传输零点的频率间隔。这个频率间隔通常称为多径传播信道的相关带宽。如果，传输信号的频谱宽于△f，则该信号将产生明显的频率选择性衰落。 为了不引起明显的频率选择性衰落，要求： ● 限制传输信号的频带宽度（在0.2△f～0.5△f内）； ● 选择载波信号使传输信号的频谱中心f0在信道传输特性│H（ω）│的极点处（相关带宽△f=1/τm 的整数倍频率上）。 当一个传输波形的频谱宽于1/τ时，传输信号的某些频率成分将比另外的频率成分受到更大的衰减（甚至根本传输不过去），波形将受到严重的畸变。这种畸变就是所谓的频率选择性衰落（简称选择性衰落）所引起的。 曲线的最大和最小值位置决定于两条路径的相对时延差τ。而τ是随时间变化的，所以对于给定频率的信号，信号的强度随时间而变，这种现象称为衰落现象。由于这种衰落和频率有关，故常称其为频率选择性衰落。 15 1拓频多径分离RAKE接收技术：其基本原理是将无线通信系统中，幅度明显大于噪声背景的多径分量取出，对其进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定的规则进行合并，变矢量合并为代数求和，有效地利用多径分量，提高多径分集的效果。 2交织技术：把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条信息中的相继比特以非相继方式发送，这样即使在传输过程中发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就变成单个（或者长度很短）的错误比特，这时再用信道纠正随机差错的编码技术（FEC）消除随机差错。 3信道均衡器：指为了提高衰落信道中的通信系统的传输性能而采取的一种抗衰落措施。 4OFDM多频载波调制技术：即正交频分复用技术。 5分集技术：通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的方法。 抗衰落措施