【正文】 展寬，相應(yīng)地在頻域上規(guī)定了相關(guān)帶寬性能。 當(dāng)信號(hào)帶寬大于相關(guān)帶寬時(shí)就會(huì)發(fā)生頻率選擇性衰落。 ? 多普勒效應(yīng)在頻域上引起頻譜擴(kuò)展， 使得接收信號(hào)的信號(hào)產(chǎn)生多普勒頻展，相應(yīng)地在時(shí)域上規(guī)定了相關(guān)時(shí)間。 多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的衰落是時(shí)間性選擇衰落。 ? 在多徑傳播信道中，假設(shè)： ① 有 N個(gè)多徑信道， 它們彼此相互獨(dú)立且沒(méi)有一個(gè)信道的信號(hào)占支配地位； 沒(méi)有直射波信號(hào) ，僅有許多反射波信號(hào)， 接收到的信號(hào)包絡(luò)的衰落變化服從瑞利分布。 ②但是， 當(dāng)接收到較強(qiáng)的直射波信號(hào) 且它占有支配地位時(shí)， 接收信號(hào)包絡(luò)的衰落變化服從萊斯 (Rician)分布。 反射 多徑信號(hào) 兩徑傳播模型 多徑傳播模型 ? 如果電磁波傳輸?shù)嚼硐虢橘|(zhì)表面，則能量都將反射回來(lái) ? 反射系數(shù) （ R） 入射波與反射波的比值 入射角 θ 式中 (垂直極化） （水平極化） 而 其中， ε為介電常數(shù)， σ為電導(dǎo)率， λ為波長(zhǎng)。 020 c o s??? ??z?? 20 c o s??z???? 600 j??zzR?????s ins in ? 2. 兩徑傳播模型 下圖表示有一條直射波和一條反射波路徑的兩徑傳播模型。 兩徑傳播模型 圖中 ,A表示發(fā)射天線； B表示接收天線； hb和 hm分別表示發(fā)射天線和接收天線離地面的高度； AB表示直射波路徑； ACB表示反射波路徑。 ? 在接收天線 B處的接收信號(hào)功率表示為 22( ) | 1 Re ( 1 ) e |4r t r tP P G G R Ad??? ? ? ?? ? ? ? ?22( ) | 1 R e |4r t r tP P G Gd??????在大多數(shù)場(chǎng)合，地表面波的影響可以忽略，則上式可以簡(jiǎn)化為 其中，相位差 ????? l2? ()l A C CB A B? ? ? ? 其中， N為路徑數(shù)。當(dāng) N很大時(shí)，無(wú)法用公式準(zhǔn)確計(jì)算出接收信號(hào)的 功率，必須用統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算接收信號(hào)的功率 2i1N1iitr2tr )je x p (R1GGd4PP ???? ? ?????????? ? 當(dāng)移動(dòng)體在 x軸上以速度 v移動(dòng)時(shí)引起多普勒（ Doppler）頻率漂移。用一個(gè)平面波表示穩(wěn)定擴(kuò)散事件，假定 xOy平面是平面場(chǎng) ,此時(shí)，多普勒效應(yīng)引起的多普勒頻移可表示為 c osdf ? ???c o s 2 c o sn n n?? ? ? ? ? ????01c os( ) ( )Nz n c nnE E C t?????? 實(shí) 部當(dāng)?shù)?n個(gè)入射波的入射角是 時(shí) 設(shè)發(fā)射信號(hào)是垂直極化，并且只考慮垂直波時(shí)，場(chǎng)強(qiáng) Ez 可以表示為 n?0 EC? ? n式 中 ， 波 率 ； 第 入 射 波 的 幅 度 ；為 載 頻 為 個(gè), ~ .n n n n nt? ? ? ? ? ??? 其 中 為 多 普 勒 頻 移 ， 為 隨 機(jī) 相 位 （ 02 均 勻 分 布 ） ? 根據(jù)中心極限理論，當(dāng) N很大時(shí)，近似為高斯隨機(jī)過(guò)程 ,Ez可以表示為 ? 且 Tc(t)、 Ts(t)是高斯隨機(jī)過(guò)程， Tc、 Ts為隨機(jī)變量。對(duì)應(yīng)固定時(shí)間t， Tc、 Ts有 0平均和等方差 0101( ) c os ( ) si n( ) = c os( )( ) = si n( )Z c c s cNc n n nnNs n n nnE T t t T t tT t E C tT t E C t??????????????式 中22 2 2||2sc s ZET T E? ? ? ? ? ? ? ? ?? 一個(gè)單頻信號(hào)通過(guò)移動(dòng)無(wú)線信道后，衰落信號(hào)的包絡(luò)發(fā)生隨機(jī)變化，其相位也會(huì)發(fā)生隨機(jī)變化。 ? 移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)造成接收信號(hào)產(chǎn)生多普勒頻移 , 為最大多普勒頻移 ,此時(shí)入射波與移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)方向之間的夾角α =0。 ? 在多徑傳播環(huán)境中，對(duì)于接收機(jī)有不同時(shí)延的反射路徑。每個(gè)路徑產(chǎn)生相同的多普勒頻移。 ? 多普勒效應(yīng)的結(jié)果是通過(guò)移動(dòng)的多徑信道后單頻信號(hào)的頻譜擴(kuò)展為 相當(dāng)于單頻信號(hào)通過(guò)移動(dòng)的多徑無(wú)線信道后成為隨機(jī)調(diào)頻信號(hào)。 ? 若收到多條有不同入射角的多徑信號(hào)，多普勒頻移成為多普勒擴(kuò)展頻譜，稱(chēng)做多徑衰落信號(hào)的隨機(jī)調(diào)頻。 mf,cdff? ? 多普勒擴(kuò)展的倒數(shù)就是對(duì)信道相關(guān)時(shí)間的度量，即信道的相關(guān)時(shí)間 ,它表征時(shí)變信道影響信號(hào)衰落的衰落節(jié)拍 ,信道隨著這個(gè)時(shí)間節(jié)拍在時(shí)域上對(duì)信號(hào)有不同的選擇性 .把這種衰落稱(chēng)為 時(shí)間選擇性衰落，它對(duì)數(shù)字信號(hào)的誤碼性能有明顯的影響。 ? 時(shí)間選擇性衰落 是由多普勒效應(yīng)引起的，并且發(fā)生在傳輸波形的特定時(shí)間段上，即信道在時(shí)域具有選擇性。 11cDmT ff?? 瑞利衰落分布和萊斯衰落分布 討論多徑信道的 包絡(luò)統(tǒng)計(jì)特性 ,接收信號(hào)的包絡(luò)根據(jù)不同的無(wú)線環(huán)境一般 服從 瑞利分布 萊斯分布 瑞 利 分 布 環(huán)境條件 通常在離基站較遠(yuǎn)、反射物較多的地區(qū)符合 （如下圖） 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間 沒(méi)有直射波 路徑 存在大量反射波 ，到達(dá)接收天線的方向角隨機(jī)且 0~2π均勻分布 各反射波的幅度和相位都 統(tǒng)計(jì)獨(dú)立 場(chǎng)強(qiáng)分量 Tc， Ts 接收信號(hào)的 幅度相位分布 Play 場(chǎng)強(qiáng)分量 Tc， Ts 推導(dǎo) 設(shè)發(fā)射信號(hào)是垂直極化 ， 并且只考慮垂直波時(shí) ， 場(chǎng)強(qiáng)為 式中 ， 多普勒頻率漂移， 隨機(jī)相位（ 0～ 2π均勻分布） 又可表示為 其中 Tc， Ts的性質(zhì) 相互正交的同頻分量 高斯隨機(jī)過(guò)程 概率密度 x = Tc或 Ts 統(tǒng)計(jì)獨(dú)立 聯(lián)合概率密度 零均值，等方差，不相關(guān) 是關(guān)于 的總體平均 ? ????? Nn nztCEE10c os ??nnn t ??? ??? ? ? ? ts i ntTtc o stTE csccz ?? ???? ?? Nn nnnc tc osCEtT 10 )()( ???? ?? N 1n nnn0s )ts i n (CE)t(T ??bxebxp 2221)( ??? ?22c2s2TT2cscs e21)T(p)T(p)T,T(p ??????2z2s2s2c E2ETT ??? = 0 zEn? n?cs TT ? 2zE nn ,??接收信號(hào)的幅度相位分布 直角坐標(biāo) 極坐標(biāo) 則 由雅各比行列式 所以 對(duì) r 積分 對(duì) θ積分 可見(jiàn) ， 包絡(luò) r 服從瑞利分布， θ在 0～ 2π內(nèi)服從均勻分布 瑞利分布的均值 瑞利分布 的 方差 滿足 的 值稱(chēng)為信號(hào)包絡(luò)樣本區(qū)間的 中值 = ? ?2c2s TTr ??cs1 TTtg ???coscT