【正文】 隨機(jī)到達(dá)的多徑分量迭加于其上 非直射系統(tǒng) 中，源自某一個(gè)散射體路徑的信號功率特別強(qiáng) Play 萊斯分布的概率密度函數(shù) 概率密度函數(shù) 式中 , A是主信號的峰值 I0( ? 多普勒效應(yīng)的結(jié)果是通過移動的多徑信道后單頻信號的頻譜擴(kuò)展為 相當(dāng)于單頻信號通過移動的多徑無線信道后成為隨機(jī)調(diào)頻信號。對應(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)單頻信號通過移動無線信道后，衰落信號的包絡(luò)發(fā)生隨機(jī)變化，其相位也會發(fā)生隨機(jī)變化。 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)立且沒有一個(gè)信道的信號占支配地位； 沒有直射波信號 ，僅有許多反射波信號， 接收到的信號包絡(luò)的衰落變化服從瑞利分布。 ? 多徑效應(yīng)在時(shí)域上引起信號的時(shí)延擴(kuò)展，使得接收信號的信號分量展寬，相應(yīng)地在頻域上規(guī)定了相關(guān)帶寬性能。 圖 陰影衰落 陰影衰落傳播的基本特性 ? 陰影衰落一般表示為電波傳播距離 r的 m次冪與表示陰影損耗的正態(tài)對數(shù)分量的乘積。 Pr(dBW)=10lgPr(W) ? 0 dBW=30 dBm 例： 2W 換算 dBW、 dBm為多少？ 3 dBW=33dBm ? 其中 Pr、 PT為接收、發(fā)射功率， L為傳播損耗 ,Gb、 Gm為 BS、 MS天線增益。但全向天線仍可作為與其他天線進(jìn)行比較的參照物，說明天線的相關(guān)基礎(chǔ)概念。其中， 多徑產(chǎn)生時(shí)間擴(kuò)散，引起信號符號間干擾；運(yùn)動產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，引起信號相位變化。忽略熱噪聲時(shí)，接收機(jī)接收的信號可以表示為衰落特性的算式描述 式中， r(t)表示信道的衰落因子； m(t)表示長期慢衰落 ,即本地或?qū)?shù)正態(tài)衰落分量； r0(t)表示短期快衰落，即多徑或瑞利衰落分量。在不同的傳播環(huán)境中，做電波實(shí)測實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證和校正理論分析結(jié)果。第三章無線移動通信信道 概述電波傳播特性及其研究 自由空間的電波傳播 三種基本電波（反射、繞射、散射）的傳播機(jī)制 陰影衰落的基本特性 多徑衰落的基本特性 電波傳播損耗預(yù)測模型 概 述 引 言 ? 無線信道的電波傳播特性與電波傳播環(huán)境密切相關(guān)，這些環(huán)境包括地貌、人工建筑、氣候特征、電磁干擾情況、通信體移動速度情況和使用的頻段，它們直接關(guān)系到無線通信設(shè)備要采用的無線傳輸技術(shù)，關(guān)系到無線通信系統(tǒng)的通 ? 無線移動通信信道是一種電波傳播環(huán)境很復(fù)雜的無線信道，電波在不同的地形地貌和移動速度的環(huán)境條件下傳播。 ? 計(jì)算機(jī)模擬。 ( t )rm ( t )r ( t ) 0??長期慢衰落 m(t) 短期快衰落 r0(t) 接收功率 無線信道中的大尺度和小尺度衰落 t 無線移動通信信道 ? 長期慢衰落是由移動通信信道路徑上的固定障礙物（建筑物、山丘、樹林等）的陰影引起的 ,衰減特性一般服從 dn律 ，平均信號衰落和關(guān)于平均衰落的變化具有對數(shù)正態(tài)分布的特征。不同的測試環(huán)境有不同的短期快衰落特性。 ? 考慮一個(gè)全向輻射源，它在所有方向的發(fā)射功率均為 PT(W),每單位面積的功率或功率通量密度為 即信源每單位時(shí)間輻射能量一定分布在包圍信源的球面上 24TR PR? ?? ? 接收功率 式中， Pt為發(fā)射功率，以球面波輻射 , ,λ為工作波長， Gt， Gr分別表示發(fā)射天線和接收天線增益， d為發(fā)射天線和接收天線間的距離。 上式是基本鏈路預(yù)算方程，說明了考慮無線鏈路傳輸特性時(shí)接收功率與發(fā)射功率之間的關(guān)系。移動用戶和基站之間的距離為 r時(shí)，傳播路徑損耗和陰影衰落可以表示為 式中， ζ 是由于陰影產(chǎn)生的對數(shù)損耗（單位符號：dB），服從零平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差 σdB 的對數(shù)正態(tài)分布。 當(dāng)信號帶寬大于相關(guān)帶寬時(shí)就會發(fā)生頻率選擇性衰落。 ②但是， 當(dāng)接收到較強(qiáng)的直射波信號 且它占有支配地位時(shí)， 接收信號包絡(luò)的衰落變化服從萊斯 (Rician)分布。 ? 在接收天線 B處的接收信號功率表示為 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)場合，地表面波的影響可以忽略，則上式可以簡化為 其中，相位差 ????? l2? ()l A C CB A B? ? ? ? 其中， N為路徑數(shù)。 ? 移動臺的運(yùn)動造成接收信號產(chǎn)生多普勒頻移 , 為最大多普勒頻移 ,此時(shí)入射波與移動臺移動方向之間的夾角α =0。 ? 若收到多條有不同入射角的多徑信號，多普勒頻移成為多普勒擴(kuò)展頻譜，稱做多徑衰落信號的隨機(jī)調(diào)頻。)是 0階第一類修正貝塞爾函數(shù) 萊斯因子 K 主信號的功率與多徑分量方差之比 分貝式 意義 完全決定了萊斯的分布： ? 當(dāng) ，萊斯分布變?yōu)?瑞利分布 ? 強(qiáng)直射波的存在使接收信號包絡(luò)從瑞利變?yōu)?萊斯分布 ? 當(dāng)直射波進(jìn)一步增強(qiáng)（ ），萊斯分布將趨進(jìn) 高斯分布 22() 22022( ) ( 0 , 0 )rArAp r e I A r????? ??? ? ?????222?AK ?? ? 222Al o g10dBK ??dBK,0A ????12A2 ???瑞利分布 萊斯分布 高斯分布 圖 210 萊斯分布的概率密度函數(shù) 時(shí)延擴(kuò)展 1()pe ?? ? ???0 ()a pd? ? ? ??? ?典型的歸一化時(shí)延譜圖 圖中，描述多徑時(shí)延譜的參數(shù)有 ?p(τ) 為歸一化時(shí)延信號的包絡(luò) ，近似為指數(shù)曲線。 ? 在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，由于時(shí)延擴(kuò)展，接收信號中一個(gè)碼元的波形會擴(kuò)展到其他碼元周期中，引起碼間串?dāng)_。 兩路徑信道的等效網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)為 ( , ) | 1 c o s ( ) s in ( ) |A t r t jr t? ? ?? ? ? ? ?信道的幅頻特性 相關(guān)帶寬 設(shè)兩個(gè)信號的包絡(luò)為 和 ，頻率差為 ，則 包絡(luò)相關(guān)系數(shù) 此處，相關(guān)函數(shù) 若 信號衰落符合瑞利分布 ， 則 式中， 為零階 Bessel函數(shù)， 為最大多普勒頻移。amp。amp。 OkumuraHata適用于 1500MHz以下的大于 1公里范圍的宏小區(qū)。1??139。001rr ffl o gnhhl o g20rrl o gPP ????? ??公里英里或 110 :rM H z8 5 0f 0 ? ??????00ff30ff20n 式中 有阻擋的情況 4 式中 由于山坡等地形阻擋物引起的衍射損耗 計(jì)算 單個(gè)刃形邊的 衍射損耗 如