无线信道模型.pdfVIP

无线信道模型

摘要：本文分析了无线信道模型。针对的是对无线信道的各种效应感兴趣的读

者。众所周知，正是这些复杂的效应使得无线信道产生了不确定性，也就是通

常所说的统计特性。由于这方面很少有比较全面，容易理解的资料，所以本文

的内容是对其他几本书和相关的论文资料的综合。此外的资料不是只讨论了部

分问题，就是虽然面面俱到，但缺乏一定的深度。

本文深入探讨了“是什么影响了无线信道的特性？”这一问题。主要阐述

了无线信道的两种效应：一种是乘性效应，使信号产生衰落；另一种是加性效

应，使接收到的信号产生畸变。信号的衰落不一定总是随机过程，但信号的畸

变却总是。对于信道对信号产生的各种效应，找到了较好的数学模型，这些模

型可以用来仿真和分析系统的性能。而且，我们简单举例分析了一些数字无线

调制信道的特性。

内容

1介绍

2无线电信道

2.1路径损耗

2.1.1天线

2.1.2自由空间传播

2.1.3双线模型

2.1.4经验和半经验模型

2.1.5其他模型和参数

2.2阴影

2.2.1阴影模型

2.2.2测量结果

2.2.3阴影修正

2.3衰落

2.3.1物理基础

2.3.2数学模型

2.3.3衰落的时域和频域特性

2.3.4一维统计特性

2.3.5二维统计特性

2.3.6衰落率和持续时间

3调制信道

3．1噪声

3．1．1门限噪声

3．1．2窄带高斯白噪声

3．1．3人为噪声

3．1．4一些结果

3．2干扰

4数字信道

4．1数字信道的结构

4．2高斯白噪声信道下二进制PAM信号的以SNIR为自变量的函数BER的

计算

4．3瑞利信道下BPSK信号以SNIR为自变量的函数BER的计算

4．4高斯白噪声信道下其他数字调制方案的一些结果

5结论

第一章

介绍

任何通信系统的性能决定于采用的物理媒质。媒质可能是光纤，计算机的

硬盘，或者一条无线链路，它们即通信信道。可将现存在的大量信道分成两组：

通信终端之间存在固定的连接，叫有线信道；没有固定的连接，叫无线信道。

由于存在不确定性，无线信道同有线信道相比有明显的不同。无线信道的状态

有可能在很短的时间段内发生改变，这些随机和突变特性使得无线通信非常的

困难。

无线信道可根据传输环境的不同作进一步的划分。由此产生的不同信道有：

城市环境；郊区环境；室内环境；水下或者边缘环境的信道。它们在很多方面

都是不同的。

本文将注意力集中在影响无线信道特性的因素上。通过考察电波在无线信

道中遇到的基本传播效应的分析模型，说明他们怎样影响通信系统性能的。这

些知识对无线信道仿真模型的设计和参数化是至关重要的。另一个突显它们重

要性的领域是通信协议设计领域。总的来说，本文的读者是那些对分析无线信

道本质特性有兴趣的人。

有一些文献描述了无线信道各个不同的方面，象[4，12，13，8，17，9，3]。

然而，文献中的描述缺乏一定的精确度，比如在对无线信道相关衰落的建模中

就很笼统。另外，文献只描述了无线信道的部分特性，而遗漏了一部分。还有

一些原始资料对于无线通信协议工程师来说又太复杂晦涩了。因此，本文从这

些资料编辑整理而来，给那些为了评价通信协议而研究无线信道的人对信道的

各种效应一个比较详尽的描述。并且针对不同的环境提供相应的量化描述，如

果某人对某种地理条件下信道仿真有兴趣，那么他将很容易的在文中找到合适

的模型，以及典型的信道参数。

在一个通信系统的链路中，由于信号传输，接收有大量不同的情况，很难

说到底那一部分是无线信道。图1。1代表了常用的信道。这些概念用来区分

数字无线通信系统各种不同的信道的提法。

f

d