移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道特性演示文稿

移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道特性演示文稿1現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二2（優(yōu)選）移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道特性現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線傳播特性無(wú)線傳播的特性無(wú)線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無(wú)線信道抗衰落技術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng)

現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線傳播特性傳播的開(kāi)放性

接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性

通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性

現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線傳播特性1、傳播的開(kāi)放性

一切無(wú)線信道都是基于電磁波在空間傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳播的?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線傳播特性2、接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性一般可將地理環(huán)境劃分為下列四類典型區(qū)域：高樓林立的城市中心繁華區(qū)，也稱密集城區(qū)；一般樓宇的城市區(qū)域，也稱一般城區(qū)；以一般性建筑物為主的近郊小城鎮(zhèn)區(qū)，也稱郊區(qū)；以山丘、湖泊、平原為主的農(nóng)村及遠(yuǎn)郊區(qū)。現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線傳播特性3、通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性慢速步行時(shí)的通信；高速車載時(shí)的不間斷通信?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道的特性無(wú)線傳播的特性無(wú)線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無(wú)線信道抗衰落技術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng)

現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道的特性時(shí)延擴(kuò)展頻域擴(kuò)展現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道的特性時(shí)延擴(kuò)展——信道的時(shí)間彌散性（Timedispersion）

無(wú)線信道中電波的傳播不是單一路徑，而是許多路徑來(lái)的眾多反射波的合成。由于電波通過(guò)各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來(lái)的反射波到達(dá)時(shí)間不同，也就是各信號(hào)的時(shí)延不同。當(dāng)發(fā)送端發(fā)送一個(gè)極窄的脈沖信號(hào)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)接收的信號(hào)由許多不同時(shí)延的脈沖組成，我們稱為時(shí)延擴(kuò)展?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道的特性頻域擴(kuò)展——信道的頻率彌散性（Frequencydispersion）

現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二大尺度路徑損耗

無(wú)線傳播的特性無(wú)線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無(wú)線信道抗衰落技術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng)

現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二大尺度路徑損耗五種基本傳播機(jī)制直射波（自由空間傳播）反射波繞射波散射波透射波現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二大尺度路徑損耗現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二大尺度路徑損耗現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二大尺度路徑損耗1、直射波：它指在視距覆蓋區(qū)內(nèi)無(wú)遮擋的傳播，直射波傳播的信號(hào)最強(qiáng)。2、多徑反射波：指從不同建筑物或其他物體反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號(hào)，其信號(hào)強(qiáng)度次之。3、繞射波：從較大的山丘或建筑物繞射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號(hào)，其強(qiáng)度與反射波相當(dāng)。4、散射波：由空氣中離子受激后二次發(fā)射所引起的漫反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號(hào)，其信號(hào)強(qiáng)度最弱。5、透射波：當(dāng)射線到達(dá)兩種不同介質(zhì)界面時(shí)，有一部分能量透射到第二種介質(zhì)中。透射會(huì)使場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生急劇衰減。現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二大尺度路徑損耗路徑傳播損耗又稱衰耗，它是指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗，它反映了傳播在宏觀大范圍（即公里量級(jí)）的空間距離上的接收信號(hào)電平平均值的變化趨勢(shì)。

現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)無(wú)線傳播的特性無(wú)線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)

無(wú)線信道抗衰落技術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng)

現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)

小尺度衰落：簡(jiǎn)稱衰落，是指無(wú)線信號(hào)在經(jīng)過(guò)短時(shí)間或短距傳播后其幅度快速衰落現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)什么是多徑在CDMA系統(tǒng)中當(dāng)兩信號(hào)的多徑時(shí)延相差大于一個(gè)擴(kuò)頻碼片寬度時(shí)，這兩個(gè)信號(hào)是不相關(guān)的，或者說(shuō)是可分離的。我們習(xí)慣上將某一可分離的信號(hào)叫做信號(hào)的徑。現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)小尺度多徑傳播表現(xiàn)為：經(jīng)過(guò)短距或短時(shí)傳播后信號(hào)強(qiáng)度的急速變化。在不同多徑信號(hào)上，存在著時(shí)變的多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制。多樣傳播時(shí)延引起的擴(kuò)展(回音)。

現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二在高樓林立的市區(qū)，由于移動(dòng)天線的高度比周圍建筑物矮很多，因而不存在從移動(dòng)臺(tái)到基站的視距傳播，這就導(dǎo)致了衰落的產(chǎn)生。即使有這樣一條視距傳播路徑存在，由于地面與周圍建筑物的反射，多徑傳授仍會(huì)發(fā)生。入射電波以不同的傳授方向到達(dá)，具有不同的傳播時(shí)延。空間任一點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)所收到的信號(hào)都由許多平面波組成，它們具有隨機(jī)分布的幅度、相位和入射角度。這些多徑成分被接收機(jī)天線按向量合并，從而使接收信號(hào)產(chǎn)生衰落失真。即使移動(dòng)接收機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，接收信號(hào)也會(huì)由于無(wú)線信道所處環(huán)境中的物體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生衰落。如果無(wú)線信道中的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且運(yùn)動(dòng)只由移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生，則衰落只與空間路徑有關(guān)。此時(shí)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)穿過(guò)多徑區(qū)域時(shí)，它將信號(hào)中的空間變化看作瞬時(shí)變化。在空間不同點(diǎn)的多徑波的影響下，高速運(yùn)動(dòng)的接收機(jī)可以在很短時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)若干次衰落。更為嚴(yán)重的情況是，接收機(jī)可能停留在某個(gè)特定的衰落很大的位置上。在這種情況下，盡管可能由行人或車輛改變了場(chǎng)模型，從而打破接收信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間維持失效的情況，但要維持良好的通信狀態(tài)仍非常困難。天線空間分集可以防止極度衰落以至于無(wú)效的情況。由于移動(dòng)臺(tái)與基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)多徑波都經(jīng)歷了明顯的頻移過(guò)程。移動(dòng)引起的接收機(jī)信號(hào)頻移被稱為多普勒頻移。它與移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向，以及接收機(jī)多徑波的入射角有關(guān)。現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)影響小尺度衰落的因素：多徑傳播

移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度環(huán)境物體的運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)的傳輸帶寬現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道中許多物理因素影響小尺度衰落，包括：多徑傳播——信道中反射及反射物的存在，構(gòu)成了一個(gè)不斷消耗信號(hào)能量的環(huán)境，導(dǎo)致信號(hào)幅度、相位及時(shí)間的變化。這些因素使發(fā)射波到達(dá)接收機(jī)時(shí)形成在時(shí)間、空間上相互區(qū)別的多個(gè)無(wú)線電波。不同多徑成分具有的隨機(jī)相位和幅度引起信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)，導(dǎo)致小尺度衰落、信號(hào)失真等現(xiàn)象。多徑傳播常常延長(zhǎng)信號(hào)基帶部分到達(dá)接收機(jī)所用的時(shí)間．由于碼間干擾引起信號(hào)模糊。移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度——基站與移動(dòng)臺(tái)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起隨機(jī)頻率調(diào)制，這是由于多徑分量存在的多普勒頻移現(xiàn)象。決定多普勒頻移是正頻移或負(fù)頻移取決于移動(dòng)接收機(jī)是朝向還是背向基站運(yùn)動(dòng)。環(huán)境物體的運(yùn)動(dòng)速度——如果無(wú)線悟道中的物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就會(huì)引起時(shí)變的多普勒頻移。若環(huán)境物體以大于移動(dòng)臺(tái)的速度運(yùn)動(dòng)，那么這種運(yùn)動(dòng)將對(duì)小尺度衰落起決定作用。否則，可僅考慮移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度的影響，而忽略環(huán)境物體運(yùn)動(dòng)速度的影響。信號(hào)的傳輸帶寬——如果信號(hào)的傳輸帶寬比多徑信道帶寬大得多，接收信號(hào)會(huì)失真，但本地接收機(jī)信號(hào)強(qiáng)度不會(huì)衰落很多(即小尺度衰落不占主導(dǎo)地位)。以后臺(tái)看到．信道帶寬可用相干帶寬量化。這里，相關(guān)帶寬是一個(gè)最大頻率差的量度，與信道的特定多徑結(jié)構(gòu)有關(guān)。在此范圍內(nèi)，不同信號(hào)的幅度保持很強(qiáng)的相關(guān)性。若傳輸信號(hào)帶寬比信道帶寬窄，信號(hào)幅度就會(huì)迅速改變，但信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間失真。所以，小尺度信號(hào)的強(qiáng)度和短距傳輸后信號(hào)模糊的可能性與多徑信道的特定幅度、時(shí)延及傳輸信號(hào)的帶寬有關(guān)。現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)多普勒頻移而且，由于移動(dòng)通信中移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性，如前所說(shuō)那樣，無(wú)線信道中還會(huì)有多普勒效應(yīng)。在移動(dòng)通信中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移向基站時(shí)，頻率變高，遠(yuǎn)離基站時(shí)，頻率變低。我們?cè)谝苿?dòng)通信中要充分考慮“多普勒效應(yīng)”。雖然，由于日常生活中，我們移動(dòng)速度的局限，不可能會(huì)帶來(lái)十分大的頻率偏移，但是這不可否認(rèn)地會(huì)給移動(dòng)通信帶來(lái)影響，為了避免這種影響造成我們通信中的問(wèn)題，我們不得不在技術(shù)上加以各種考慮。也加大了移動(dòng)通信的復(fù)雜性。多普勒頻移與移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度及移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向，與無(wú)線電波入射方向之間的夾角有關(guān)。若移動(dòng)臺(tái)朗向入射波方向運(yùn)動(dòng)，則多普勒頻移為正(即接收頻率上升)；若移動(dòng)臺(tái)背向入射波方向運(yùn)動(dòng)，則多普勒頻移為負(fù)(即接收頻率下降)。信號(hào)經(jīng)不同方向傳播，其多徑分量造成接收機(jī)信號(hào)的多普勒擴(kuò)散，因而增加了信號(hào)帶寬

現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)移動(dòng)無(wú)線信道統(tǒng)計(jì)分析瑞利分布

萊斯分布對(duì)數(shù)正態(tài)分布現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)瑞利分布瑞利分布一般用來(lái)描述平衰落信號(hào)的接收包絡(luò)或者多個(gè)多徑分量包絡(luò)的統(tǒng)計(jì)時(shí)變特性?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)萊斯衰落當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與基站間存在直射波信號(hào)時(shí)，即有一條主路徑，通過(guò)主路徑傳輸過(guò)來(lái)被接收的信號(hào)為一個(gè)穩(wěn)定幅度Ak和相位φk，或者在媒質(zhì)中，除了隨機(jī)運(yùn)動(dòng)散射分量外，還存在固定散射或信號(hào)反射分量，但其余多徑傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)仍如上面“瑞利衰落概率模型”所述。這種情況下，其包絡(luò)的值A(chǔ)的概率分布不再具有零均值，包絡(luò)具有萊斯分布?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)對(duì)數(shù)正態(tài)分布由于建筑物或自然界特征的阻塞效應(yīng)引起的衰落，在時(shí)域上表現(xiàn)為慢速擾動(dòng)，即稱長(zhǎng)期衰落（long-termfading）。近似服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為

現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)小尺度衰落產(chǎn)生的損耗慢衰落（陰影衰落）損耗

快衰落（多徑衰落）損耗同時(shí)由于各個(gè)路徑來(lái)的反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號(hào)在接收端迭加，有時(shí)迭加而加強(qiáng)（方向相同），有時(shí)迭加而減弱（方向相反）。這樣，接收信號(hào)的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了快衰落。這種衰落是由多種路徑引起的，所以稱為多徑衰落，也叫快衰落。此外，接收信號(hào)除瞬時(shí)值出現(xiàn)快衰落之外，場(chǎng)強(qiáng)中值（平均值）也會(huì)出現(xiàn)緩慢變化。主要是由地區(qū)位置的改變以及氣象條件變化造成的，以致電波的折射傳播隨時(shí)間變化而變化，多徑傳播到達(dá)固定接收點(diǎn)的信號(hào)的時(shí)延隨之變化。這種由陰影效應(yīng)和氣象原因引起的信號(hào)變化，稱為慢衰落?，F(xiàn)在是30頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)慢衰落（陰影衰落）損耗

它是由于在電波傳輸路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗。它反映了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，其變化率較慢故又稱為慢衰落，由于慢衰落表示接收信號(hào)的長(zhǎng)期變化，所以又稱長(zhǎng)期衰落（long-term-fading）。慢衰落符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二陰影衰落對(duì)數(shù)正態(tài)陰影衰落由于受到地形地物等陰影的影響，在信號(hào)到達(dá)處，經(jīng)歷了多次反射或繞射的包含隨機(jī)量的多個(gè)信號(hào)的疊加信號(hào)，體現(xiàn)的分布是正態(tài)分布典型的陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差是8dB小尺度衰落和多徑效應(yīng)現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)快衰落（多徑衰落）損耗

它主要由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰落，由于移動(dòng)體周圍有許多散射、反射和折射體，引起信號(hào)的多徑傳輸，使到達(dá)的信號(hào)之間相互疊加，其合成信號(hào)幅度和相位隨移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為快速的起伏變化，它反映微觀小范圍內(nèi)數(shù)十波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，其變化率比慢衰落快，故稱它為快衰落，由于快衰落表示接收信號(hào)的短期變化，所以又稱短期衰落(short-term-fading）?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二多徑衰落多徑衰落當(dāng)接收機(jī)在可引起反射、繞射的復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)時(shí)，在不到一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)幾十分貝的電平變化和激烈的相位擺動(dòng)

小尺度衰落和多徑效應(yīng)現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)快衰落空間選擇性衰落頻率選擇性衰落時(shí)間選擇性衰落所謂選擇性是指在不同的空間，不同的頻率和不同的時(shí)間其衰落特性是不一樣的現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)空間選擇性衰落

不同的地點(diǎn)，不同的傳輸路徑衰落特性不一樣。多徑信號(hào)到達(dá)天線陣列的到達(dá)角度的展寬稱為角度擴(kuò)展。角度擴(kuò)展給出信號(hào)的主要能量的角度范圍，產(chǎn)生空間選擇性衰落。現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)頻率選擇性衰落如果在時(shí)變多徑信道上發(fā)射端發(fā)射的是一個(gè)時(shí)間寬度極窄的脈沖信號(hào)（理想情況下為一個(gè)沖激），經(jīng)過(guò)多徑信道后，由于各信道時(shí)延的不同，接收端接收到的信號(hào)表現(xiàn)為一串脈沖，即接收信號(hào)的波形比原脈沖展寬了。這種由于信道時(shí)延引起的信號(hào)波形的展寬稱為時(shí)延擴(kuò)展。時(shí)延擴(kuò)展產(chǎn)生頻率選擇性衰落?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)時(shí)間選擇性衰落用戶的快速移動(dòng)在頻域上產(chǎn)生多普勒效應(yīng)而引起頻率擴(kuò)散。頻率擴(kuò)散引起時(shí)間選擇性衰落。【為什么說(shuō)TD系統(tǒng)中移動(dòng)終端的速度不超過(guò)120km/s】：運(yùn)動(dòng)引起多普勒現(xiàn)象。目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)在時(shí)域上表現(xiàn)為一定范圍內(nèi)的時(shí)延擴(kuò)展，在頻域上表現(xiàn)為一定的多普勒頻偏?？紤]頻率擴(kuò)展，多普勒頻移fd與移動(dòng)用戶的運(yùn)動(dòng)速的成正比，即fd＝v/波長(zhǎng)，由于一個(gè)子幀的上行估計(jì)結(jié)果要用于下一個(gè)子幀的下行，為了避免時(shí)間選擇性衰落，需要滿足相干時(shí)間<1/fd時(shí)，取相干時(shí)間為5ms，則120km/h因此可以計(jì)算出來(lái)?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二小尺度衰落和多徑效應(yīng)鏈路余量在使用無(wú)線傳播模型之前，需要考慮對(duì)所允許的最大路徑損耗進(jìn)行余量預(yù)留，以補(bǔ)償無(wú)線傳播模型抽象過(guò)程中未考慮的一些情況?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二總結(jié)小尺度衰落－快衰落（多徑衰落） 小尺度上信號(hào)包絡(luò)的變化是描述多徑衰落的，通常服從瑞利概率密度函數(shù)，因而也稱為瑞利衰落。大尺度衰落 大尺度的傳播機(jī)制描述的是區(qū)域均值，具有冪定律傳播特征，即中值信號(hào)功率與距離長(zhǎng)度增加的某次冪成反比變化小尺度衰落－慢衰落（陰影衰落） 小尺度的傳播機(jī)制描述的是陰影衰落，當(dāng)以分貝表示時(shí)，這種變化趨向于正態(tài)（高斯）分布，通常稱為對(duì)數(shù)正態(tài)衰落現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二總結(jié)現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二總結(jié)綜上所述，無(wú)線信道包括了電波的多徑傳播，時(shí)延擴(kuò)展，衰落特性以及多普勒效應(yīng)，在移動(dòng)通信中，我們要充分考慮這些特性以及解決的方案?，F(xiàn)在是42頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)無(wú)線傳播的特性無(wú)線信道的特性大尺度路徑損耗小尺度衰落和多徑效應(yīng)無(wú)線信道抗衰落技術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號(hào)傳播的效應(yīng)

現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)1、擴(kuò)頻2、Rake3、交織4、均衡5、分集6、信道編碼現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)1、擴(kuò)頻香農(nóng)公式：C＝B（1＋S/N），C為信道容量，B為信號(hào)帶寬，S/N為信噪比。擴(kuò)頻序列利用了此公式的結(jié)論，當(dāng)信道容量C不變時(shí)，提高信號(hào)帶寬B可以換取較低的S/N.（抗干擾）。根據(jù)B與S/N的關(guān)系可以確定最大的信道容量。從另一個(gè)方面理解，擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)展了信道帶寬，克服窄帶信號(hào)的頻率選擇性衰落特性?，F(xiàn)在是45頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)擴(kuò)頻現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)2、RakeCDMA擴(kuò)頻碼在選擇時(shí)就要求它有很好的自相關(guān)特性。這樣，在無(wú)線信道中出現(xiàn)的時(shí)延擴(kuò)展，就可以被看作只是被傳信號(hào)的再次傳送。如果這些多徑信號(hào)相互間的延時(shí)超過(guò)了一個(gè)碼片的長(zhǎng)度（WCDMA一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間0.26us（多徑分量之間的長(zhǎng)度差＝光速÷碼片速率＝3.0×108m/s÷3840000chip/s＝78m），這在無(wú)線環(huán)境里面是很容易實(shí)現(xiàn)的（市區(qū)的典型值是1到2us）），那么它們將被CDMA接收機(jī)看作是互不相關(guān)的多徑分量。Rake接收機(jī)的核心：多徑，延時(shí)，克服頻率選擇性衰落?，F(xiàn)在是47頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)3、信道編碼目的：信道編碼是為了保證信息傳輸?shù)目煽啃浴⑻岣邆鬏斮|(zhì)量而設(shè)計(jì)的一種編碼。它是在信息碼中增加一定數(shù)量的多余碼元，使碼字具有一定的抗干擾能力。實(shí)質(zhì)：信道編碼實(shí)際上是以降低信息的傳輸效率為代價(jià)來(lái)增加碼字的抗干擾能力?，F(xiàn)在是49頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二床前明月光春眠不覺(jué)曉白發(fā)三千丈紅豆生南國(guó)床床前前明明月月光光春春眠眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈紅紅豆豆生生南南國(guó)國(guó)床？前前明明月月光光春春眠眠？不覺(jué)覺(jué)曉曉白白發(fā)發(fā)三三？千丈？紅紅豆豆生生南？國(guó)國(guó)信道編碼技術(shù)舉例無(wú)線信道抗衰落技術(shù)現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二傳播路徑可分為直射傳播和非直射傳播。一般情況下，在基站和移動(dòng)臺(tái)之間不存在直射信號(hào)，此時(shí)接收到的信號(hào)是發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)若干次反射、繞射或散射后的疊加。而在某些空曠地區(qū)或基站天線較高時(shí)可能存在直線傳播路徑。由于高大建筑物或遠(yuǎn)處高山等阻擋物的存在，常常會(huì)導(dǎo)致發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的傳播路徑到達(dá)接收端。這即是所謂的多徑傳播效應(yīng)（MultipathPropagation）。各徑信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的路徑到達(dá)接收端時(shí)，具有不同的時(shí)延和入射角，這將導(dǎo)致接收信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展（delayspread）和角度擴(kuò)展（anglespread）。另外，移動(dòng)用戶在傳播路徑方向上的運(yùn)動(dòng)將使接收信號(hào)產(chǎn)生多普勒（Doppler）擴(kuò)展效應(yīng)，其結(jié)果是導(dǎo)致接收信號(hào)在頻域的擴(kuò)展，同時(shí)改變了信號(hào)電平的變化率。歸納起來(lái)，在傳播上會(huì)產(chǎn)生三類不同的損耗路徑傳播損耗：又稱為衰耗，它是指電磁波在宏觀大范圍（即公里級(jí)）空間傳播所產(chǎn)生的損耗，它反映了傳播在空間距離的接收信號(hào)電平的變化趨勢(shì)。大尺度衰落損耗：它是由于在電波傳播路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗。它反映了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，一般遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，其變化率較慢又稱為大尺度衰落。小尺度衰落損耗：它主要是由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰落，它反映微觀小范圍內(nèi)數(shù)十波長(zhǎng)量級(jí)接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，一般遵從Rayleigh（瑞利）或Rician（萊斯）分布，其變化率比慢衰耗快，所以稱為小尺度衰落，它又可以劃分為：空間選擇性衰落、頻率選擇性衰落、時(shí)間選擇性衰落。選擇性是指在不同的空間、頻率、時(shí)間，其衰落特性是不一樣的?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二無(wú)線信道抗衰落技術(shù)4、交織交織可以在不附加任務(wù)開(kāi)銷的情況下，使系統(tǒng)獲得時(shí)間分集。對(duì)抗時(shí)間選擇性衰落。重要特點(diǎn)是將突發(fā)性誤碼連續(xù)錯(cuò)誤變成了隨機(jī)性的獨(dú)立差錯(cuò)。它的缺點(diǎn)是有造成系統(tǒng)延時(shí)，交織的區(qū)間越大，其抗誤碼性能越好，但帶來(lái)的延時(shí)也越大，需要平衡兩者之間的關(guān)系?，F(xiàn)在是52頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二床春白紅？？？？？？？？前眠發(fā)豆明不三生明不三生月覺(jué)千南月覺(jué)千南光曉丈國(guó)光曉丈國(guó)床前明月光春眠不覺(jué)曉白發(fā)三千丈紅豆生南國(guó)床床前前明明月月光光春春眠眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈紅紅豆豆生生南南國(guó)國(guó)床春白紅床春白紅前眠發(fā)豆前眠發(fā)豆明不三生明不三生月覺(jué)千南月覺(jué)千南光曉丈國(guó)光曉丈國(guó)床？？前明明月月光光春？？眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉白？？發(fā)三三千千丈丈紅？？豆生生南南國(guó)國(guó)編碼交織去交織解碼突發(fā)錯(cuò)誤交織技術(shù)舉例無(wú)線信道抗衰落技術(shù)