通信工程師之移動(dòng)通信基本原理知識(shí)點(diǎn)二

移動(dòng)信道的復(fù)雜性（特點(diǎn)）移動(dòng)信道的復(fù)雜性（特點(diǎn)）

易衰弱。移動(dòng)信道中信號(hào)的強(qiáng)度與距離的高次冪成反比。而在有線信道中，信號(hào)的強(qiáng)度與距離成反比干擾強(qiáng)。自然環(huán)境中的干擾，工業(yè)干擾、系統(tǒng)內(nèi)干擾。不穩(wěn)定。陸地移動(dòng)系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)處于城市建筑群之中或處于地形復(fù)雜的區(qū)域，其天線將接收從多條路徑傳來的信號(hào)，再加移動(dòng)臺(tái)本身的運(yùn)動(dòng)，使得移動(dòng)臺(tái)和基站之間的無線信道多變且難以控制。衰落是經(jīng)常發(fā)生的，衰落深度可達(dá)30dB。無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)

陰影效應(yīng)

由于高頻的無線電波以直射波為主，高大建筑和山峰會(huì)成為無線電波的阻礙，這就象陽光被高大建筑的阻擋，會(huì)產(chǎn)生陰影一樣。在高大建筑背后，接收信號(hào)的強(qiáng)度大幅度下降，這種效應(yīng)稱為陰影衰弱效應(yīng)。陰影衰弱是慢衰弱的一種，也就是接收信號(hào)的強(qiáng)度主要隨空間變化而變化隨時(shí)間變化不大。陰影衰弱服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。

多徑衰落-多徑衰落-1

由于電波通過各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來的反射波到達(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。多徑衰弱，可以從時(shí)間和空間兩個(gè)方面來描述和測試。多徑衰弱是產(chǎn)生小尺寸衰弱的重要原因。

多徑衰落-多徑衰落-2

多徑傳播使接收端的信號(hào)近似于一種叫做Rayleigh瑞利分布的數(shù)學(xué)分布，故多徑快衰落又稱為Rayleigh瑞利衰落。在城市環(huán)境中，一輛快速行駛車輛上的移動(dòng)臺(tái)的接收信號(hào)在一秒鐘之內(nèi)的顯著衰落可達(dá)數(shù)十次。

慢衰落

接收信號(hào)除瞬時(shí)值出現(xiàn)快衰落之外，場強(qiáng)平均值也會(huì)出現(xiàn)緩慢變化。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。慢衰落接收信號(hào)近似服從一種叫做對(duì)數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)分布，變化幅度取決于障礙物狀況、工作頻率、障礙物和移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度等?？焖ヂ浜吐ヂ涫怯上嗷オ?dú)立的原因產(chǎn)生，隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，這二者構(gòu)成移動(dòng)通信接收信號(hào)不穩(wěn)定的因素。

時(shí)延擴(kuò)展

由于電波通過各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來的反射波到達(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。

多普勒頻移-多普勒頻移-1

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，所以我們?cè)谝苿?dòng)通信中要充分考慮"多普勒效應(yīng)",這也加大了移動(dòng)通信的復(fù)雜性。最大多普勒頻移fm與載波頻率fc及接收機(jī)最大移動(dòng)速度vm相關(guān)：fm=fcvm/C其中c為無線電波傳播速度。發(fā)射機(jī)的載波頻率為910MHz。

多普勒頻移-多普勒頻移-2

以步行速度1.33m/s移動(dòng)由此引起的最大多普勒頻移為±4Hz;以60英里/小時(shí)的速度移動(dòng)，則多普勒頻移將增加到±120Hz左右。

菲涅耳區(qū)

菲涅耳區(qū)一個(gè)直接環(huán)繞在可見視距傳播路徑周圍的橢球區(qū)域，其半徑會(huì)因信號(hào)傳播路徑長度和信號(hào)頻率的不同而有所變化。當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處于視距時(shí)，可以建立直達(dá)的傳播路徑。如果路徑中有凸出障礙物進(jìn)入了菲涅耳區(qū)，盡管其高度不足以阻擋信號(hào)的傳播，但無線電波的衍射仍會(huì)使部分信號(hào)偏轉(zhuǎn)，致使其到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間略晚于直達(dá)信號(hào)。由于這些繞射的信號(hào)與直達(dá)信號(hào)有相位差，疊加的時(shí)候就會(huì)削弱直達(dá)信號(hào)，干擾了直達(dá)信號(hào)?？偠灾?，盡管發(fā)射機(jī)能夠看到接收機(jī)，但這并不意味著發(fā)射機(jī)就能夠建立到接收機(jī)良好的信號(hào)傳輸路徑。

移動(dòng)信道研究的基本方法

（1）理論分析，即用電磁場理論或統(tǒng)計(jì)理論分析電波在移動(dòng)環(huán)境個(gè)中的傳播特性，并用各種數(shù)學(xué)模型來描述移動(dòng)信道。往往要提出一些假設(shè)條件使信道數(shù)學(xué)模型簡化，所以數(shù)學(xué)模型對(duì)信道的描述都是近似的。（2）現(xiàn)場電波傳播實(shí)測，即在不同的傳播環(huán)境中，做電波傳播實(shí)測試驗(yàn)。測試參數(shù)包括接收信號(hào)幅度、延時(shí)以及其它反映信道特征的參數(shù)。對(duì)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得出一些有用的結(jié)果。（3）移動(dòng)信道的計(jì)算機(jī)模擬，計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的計(jì)算能力，能靈活快速地模擬各種移動(dòng)環(huán)境。

相輔相成，相輔相成，可用于研究進(jìn)程的不同階段。

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