无线信道基本 知识.ppt

Wireless Supports People Navigating * 真空 0m/s（也就是不能传播） 空气（15℃） 340m/s 空气（25℃） 346m/s 软木 500m/s 煤油（25℃） 1324m/s 蒸馏水（25℃） 1497m/s 海水（25℃） 1531m/s  Mobile Communication Theory * 无线通信信道基本概念与技术 Mobile Communication Theory 目录 概述 1 自由空间的电波传输 2 3种基本电波的传播机制 3 阴影衰落的基本特性 4 移动无线信道及特性参数 5 电波传播损耗预测模型 6 Mobile Communication Theory 电波传播的基本特性 基站天线、移动用户天线和两付天线之间的传播路径 传播损耗和色散 阴影衰落 多径衰落 多普勒频移 直射、反射、绕射和散射以及它们的合成 复杂的无线电波传播环境 移动通信信道 衰落的原因 无线电波传播方式 衰落的表现 移动信道的 基本特性 衰落特性 Mobile Communication Theory 一种典型的信号传播环境 Mobile Communication Theory 信道的分类 信道的分类 大尺度衰落 根据不同距离内信号强度变化的快慢分为{ 小尺度衰落 长期慢衰落 根据信号与信道变化快慢程度的比较分为{ 短期快衰落 大尺度衰落（阴影衰落） 小尺度衰落（多径衰落） 描述 长距离上信号强度的缓慢变化 短距离上信号强度的快速波动 原因 信道路径上固定障碍物的阴影 移动台运动和地点的变化 影响 业务覆盖区域 信号传输质量 大尺度衰落与小尺度衰落 Mobile Communication Theory 衰落特性的算式描述 衰落特性的算式描述 式中，r(t)表示信道的衰落因子；m(t)表示大尺度衰落； r0(t)表示小尺度衰落。 大尺度衰落 小尺度衰落 Mobile Communication Theory 自由空间的电波传播 在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗 传播损耗 接收功率 传播损耗 接收换算 自由空间 电波传播 分贝表示 有效接收天线面积 Mobile Communication Theory 3种基本电波传播机制 阻挡体比传输波长大的多的物体 产生多径衰落的主要因素 产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体 阻挡体为尖利边缘 反射 散射 绕射 直射：LOS 无直射：NLOS Mobile Communication Theory 多径信号 两径传播模型 接收信号功率 简化后 相位差 多径传播模型 其中，N为路径数。当N很大时，无法用公式准确计算出接收信号的功率，必须用统计的方法计算接收信号的功率 直射波 反射波 地表面波 可忽略 地面二次效应 可忽略 Mobile Communication Theory 绕射 惠更斯－菲涅尔 原理 菲涅尔区 基尔霍夫公式 电磁波在传播过程中，行进中的波前(面)上的每一点，都可作为产生次级波的点源，这些次级波组合起来形成传播方向上新的波前(面)。 Mobile Communication Theory 阴影衰落的基本特性 阴影衰落（慢衰落） 地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成 特点 与传播地形和地物分布、高度有关 表达式 传播路径损耗和阴影衰落 分贝式 式中 r 移动用户和基站的距离 ζ 由阴影产生的对数损耗（dB），服从零平均和标准偏 差σdB的对数正态分布 m 路径损耗指数 实验数据表明m＝4，标准差σ＝8dB对于城区是比较合理的 Mobile Communication Theory 移动无线信道及特性参数 多径信道的统计分析 多径衰落信道