移动通信第一、三、四章补充、复习与总结.pptx

1 移动通信信道与移动用户信源信源编码信道编码调制器信道信宿信源解码信道解码解调器1.1 研究移动无线信道的意义和方法1.2 移动信道下电波传播机制1.3 移动信道的特征1.1 研究无线信道的意义和方法通信是通过信道传送的，因此首先必须分析和掌握信道的特点和实质，才能针对存在的问题对症下药，给出一一解决的技术方案。移动信道是无线信道的一个子类，它不仅具有所有无线信道的特点，而且还具有通信用户随机移动性的新特色。1.1 研究无线信道的意义和方法移动信道的特点和实质。移动信道下的电波传播机制（直射波、反射波、绕射波、散射波）移动信道三大损耗（路径损耗、慢衰落、快衰落（频率选择性衰落、时间选择性衰落、空间选择性衰落））移动信道四大效应（阴影效应、多径效应、多普勒效应、远近效应）1.1 研究无线信道的意义和方法移动信道是最为复杂的一种无线信道移动信道的特点传播的开放性接收点地理环境的复杂性和多样性通信用户的随机移动性1.1 研究无线信道的意义和方法任何一种通信系统都是围绕着通信传输的数量与质量两个类型的三种指标：有效性、可靠性和安全性进行不断的优化。移动通信系统的性能主要受到移动信道的制约。有效性——占用尽可能少的信道资源（频段、时隙、功率等）传送尽可能多的信源信息。可靠性——在传输中，抵抗各类噪声、衰落、干扰的能力。安全性——在传输中的安全必威体育官网网址能力。 1.2 移动信道下电波传播机制直射波反射波绕射波散射波1.2 移动信道下电波传播机制直射波：是指视距范围内无遮挡的传播。直射波传播的信号最强。可按自由空间传播来考虑。反射波：从不同建筑物或其他物体反射后到达接收点的传播信号，其信号强度仅次于直射波。1.2 移动信道下电波传播机制绕射波：从较大的山丘或建筑物绕射后到达接收点的传播信号，其强度与反射波相当。散射波：由空气中离子受激后二次发射所引起的慢反射后到达接收点的传播信号，其信号强度最弱。1.3 移动信道的特征1.3.1 三类不同的损耗路径传播损耗慢衰落损耗快衰落损耗1.3.2 三种效应阴影效应远近效应多普勒效应1.3.3 三类主要快衰落的物理模型与实例空间选择性衰落频率选择性衰落时间选择性衰落1.3.1 三类不同的损耗路径传播损耗：指在空间传播所产生的损耗，它反映了传播在宏观大范围（即公里量级）的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。自由空间传播损耗：理想传播条件，电波在自由空间传播时，不存在电波的反射、折射、绕射、色散、吸收等现象。但由于辐射能量的扩散而引起衰减。自由空间中距发射机d处天线的接收功率：PT为发射功率，GT是发射天线增益，GR是接收天线增益，d是T－R间距离，λ为波长，单位米。1.3.1 三类不同的损耗慢衰落损耗：它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值缓慢变化而产生的损耗（宏观变化），近似服从对数正态分布。产生原因：阴影效应大气折射1.3.1 三类不同的损耗快衰落损耗：反映了微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗。其变化率比慢衰落快。一般遵从Rayleigh（瑞利）分布或Rician（莱斯）分布。空间选择性衰落频率选择性衰落时间选择性衰落产生原因：多径效应多普勒效应1.3.1 三类不同的损耗多径接收信号的统计特性瑞利衰落：无直射波的N个路径传播时，若每条反射波的幅度和相位统计独立，相位在0～2?均匀分布，则接收的合成信号包络服从瑞利分布，此时的多径衰落为瑞利衰落。（适宜于在离基站较远的地方或由于遮蔽而没有直射波时）多径接收信号的统计特性瑞利（Rayleigh）衰落 指在无直射波的N个路径传播时，若每条路径的信号为高斯分布，相位为0～2?均匀分布的合成信号包络分布为瑞利分布。 多径接收信号的统计特性莱斯分布指含有一个强直射波的N个路径传播时，若每条反射波的幅度和相位统计独立，相位在0～2?均匀分布，则接收的合成信号包络服从莱斯分布， （适宜于在离基站较近的区域）多径接收信号的统计特性多径接收信号的统计特性莱斯（Rician）衰落 含有一个强直射波的N个路径传播时，若每条路径的信号为高斯分布，相位为0～2?均匀分布的合成信号包络分布为莱斯分布。多径接收信号的统计特性1.3.1 三类不同的损耗接收信号的功率：其中，|d|表示移动台与基站的距离路径传播损耗： |d|-n，一般n为3～4。阴影衰落：S(d)。多径衰落：R(d)。1.3.1 三类不同的损耗接收信号的统计分析1.3.2 三种效应阴影效应：当电波在传播路径上受到起伏地形、建筑物、植被等障碍物的阻挡时，会产生电磁场的半盲区。1.3.2 三种效应远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基站间的距离也是随机地变化，若各移动用户发射功率一样，那么到达基站的信号强弱不同，离基站近信号强，离基站远信号弱。通信系统的非线性