第二章无线信道——无线电波传播与预测模型.pptVIP

第二章 无线信道;;2.1 电磁波的传播方式;(1)地波;(2)天波：是电离层对发送信号的反射形成的;(3) 视线传播;2.2 电磁波的传播机制;1.直射（自由空间的电波传播）;自由空间的传播损耗 当Gt=Gr=1时， 分贝式(dB) ;;2.反射;3.绕射;自由空间Q点是波源，P点是接收点，以Q、P为焦点的旋转椭 球面所包含的空间区域，称为菲涅尔区。图中S1是空间的一 点（其路径长度QS1+PS1=d+λ/2），其所在与直线QP垂直的平面截菲涅尔区域得到一个圆C1， 该圆半径为： ;(a) 负余隙； (b) 正余隙 ; 例 2.2设图1(a)所示的传播路径中， 菲涅尔余隙x=-82m, d1=5km, d2=10km, 工作频率为150MHz。试求出电波传播损耗。 解： 先求出自由空间传播的损耗Lfs为 ; ;2.3 信道容量;;;2.4 无线信道的衰落;大尺度衰落;路径传播损耗和阴影衰落 分贝式 式中, r 移动用户和基站之间的距离 ζ 由于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，是合理的;反映微观小范围（数十波长以下量级）接收电平平均值的起伏变化趋势 多径效应 接收到的信号不仅有直射波的主径信号，还有从不同建筑物反射或绕射过来的多条不同路径信号，而且它们到达时的信号强度、到达时间及到达时的载波相位都不一样，所接受到的信号是上述各信号的矢量和 多普勒效应 当移动体以速度v移动时，会产生多普勒频移，多径分量会造成接收信号的多普勒频率扩散，增加信号带宽;;;;;(a) 汽车沿直线朝向发射机运动时，多普勒频移为正;描述多径信道的主要参数 多径信道的统计分析 衰落特性的特征量;描述多径信道的主要参数;1 时间色散参数和相关带宽;32;相关带宽 多径衰落下，频率间隔靠得很近的两个衰落信号存在不同时延，可使两个信号变得相关（相关带宽内信道特性没有明显变化）。这一频率间隔称为“相关”带宽（Bc）;两径情况 接收信号 等效网络传递函数 信道的幅频特性 当 时，信号同相叠加，出现峰点 当 时，信号反相???减，出现谷点 两相邻场强为最小值的频率间隔 与两径时延 成反比 多径情况 应为rms时延扩展 是随时间变化的，可由大量实测数据经过统计处理计算出来 说明相关带宽是信道本身的特性参数，与信号无关 ; 衰落的分类及判定;2 频率色散参数和相关时间;相关时间（Tc）;时间选择性衰落;*;多径信道的统计分析;;当主接收信号进一步增强时，;主信号衰减到与其它多径信号分量的功率一样， 即没有视距信号时，混合信号的包络服从瑞利分布;中值电平 电平值高于规定电平值的持续时间占统计时间的一半时，则规定的电平即为中值电平 在T时间内电平超过E0的概率为： 当p=50%时，E0为中值电平 衰落率N 信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数 N= (Hz) v(km/h); f(MHz) 对于900MHz移动用户，当其以60Km/h的速度在传播方向上行驶时，其平均衰落率：N=1.85 10-3 60 900=100Hz;衰落深度 接收电平与中值电平之差 Fading depth=20lg 平均衰落持续时间 场强低于某一电平值的平均持续时间，即信号包络低于某个给定电平值的概率与该电平对应的通过率之比 ;例2.5 设移动台速度为100m/s，工作频率为1000MHz， 试求1min内信号包络衰减至信号均方根电平的次数。 平均衰落时间是多少？;室内传播模型对数距离路径损耗模型;Okumura-Hata 模型;对数距离路径损耗模型