移動(dòng)通信技術(shù)及應(yīng)用-第2章移動(dòng)通信概論-全文預(yù)覽
【正文】 和。由于移動(dòng)臺(tái)的不斷運(yùn)動(dòng)，電波傳播路徑上的地形、地物是不斷變化的，因而局部中值也是變化的。 （ 3）繞射：當(dāng)無線電波由于地形外廓的變化，遮避住其傳播路徑時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)繞射。 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動(dòng)通信概述 移動(dòng)信道的特征 2 傳播路徑與信號(hào)衰落 多普勒效應(yīng) 多徑效應(yīng)與瑞利衰落 慢衰落特性和衰落儲(chǔ)備 多徑時(shí)散與相關(guān)帶寬 第 1章 移動(dòng)通信概述 傳播路徑與信號(hào)衰落 移動(dòng)無線電波傳播路徑損耗，主要是由于地形、傳播路徑上的無線電散射體等原因產(chǎn)生的，是直射加上鏡面反射、漫反射和繞射等的綜合結(jié)果，如圖 27所示。實(shí)際的反射路徑、直射路徑的電波相位差 Δθ可由兩者間的路徑差計(jì)算而得： ??? ?????? d2 式中， 2π/λ稱為相移常數(shù)，決定于工作波長(zhǎng)， Δd為兩路徑的差值。由費(fèi)涅爾繞射理論可得障礙物引起的繞射損耗與費(fèi)涅爾余隙的關(guān)系如圖 27所示。 第 1章 移動(dòng)通信概述 4 、障礙物的影響與繞射損耗 點(diǎn)波在直射傳播的路徑上可能存在山丘、建筑等障礙物，這些障礙物會(huì)引起除了自由空間傳播損耗外的附加損耗，這種附加損耗稱為繞射損耗。 無線電波的傳播特性 1 所以，大氣折射有利于超視距的傳播。因此，大氣高度不同， εr也不同，即 dn/dh也是不同的。由于橫坐標(biāo)采用對(duì)數(shù)尺度，故損耗（ dB）與距離呈現(xiàn)直線關(guān)系。收信天線接收的功率為 ASPr ??式中 A為收信天線的有效面積。在O點(diǎn)有一個(gè)各向同性的輻射器，假設(shè)其輻射功率為 Pt，從電磁場(chǎng)理論知道，在距離波源為 d處的功率密度如下： 圖 22 各向同性輻射器在自由空間的輻射 無線電波的傳播特性 1 ??????? 224 mdps t ??同時(shí)，功率密度可寫成： ?1 2 021 2000EHEHEsmm ???式中， Em、 Hm分別為電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的振幅值； Eo、 Ho分別為電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的有效值，故可得 )(300 mvd PE t?第 1章 移動(dòng)通信概述 式中 Pt和 d的單位分別為 W和 m。 直射波的傳播途徑如圖 21中路徑 2所示。 實(shí)際上 ，只要地面上的大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì) ， 其相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)導(dǎo)磁率都等于 1， 傳播路徑上沒有障礙物阻擋 ， 到達(dá)接收天線的地面反射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)也可以忽略不計(jì) ， 在這樣的情況下 ， 電波傳播就可以視作在自由空間中傳播 。 對(duì)于 VHF頻帶的移動(dòng)通信中 ， 也是將電波傳播考慮為直射波和反射波相干合成 。 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動(dòng)通信概述 圖 21 典型的電波傳播通路 無線電波的傳播特性 1 地面波 直射波 反射波 電離層波 第 1章 移動(dòng)通信概述 由于地面波隨頻率的提高衰減很快 ， 所以在使用 VHF和UHF頻段的移動(dòng)通信中 ， 地面波可以忽略不計(jì) 。 第 1章 移動(dòng)通信概述 知識(shí)地圖 移 動(dòng) 通 信 的 基 本 概 念電 波 損 耗 ： 直 射 損 耗 、 反 射 損 耗 、 繞 射 損 耗 和 多 徑 損 耗 等電 波 衰 落 ： 快 衰 落 和 慢 衰 落電 波 傳 播 形 式 ： 空 間 波 和 電 離 層 波* 傳 播 損 耗 中 值 估 算無 線 電 波 傳 播 特 性頻 率 復(fù) 用蜂 窩 的 概 念 、 服 務(wù) 區(qū) 域 和 種 類蜂 窩 系 統(tǒng)移 動(dòng) 通 信 系 統(tǒng) 的 網(wǎng) 絡(luò) 接 口全 國 蜂 窩 系 統(tǒng) 的 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)移 動(dòng) 通 信 系 統(tǒng) 的 組 成移 動(dòng) 通 信 網(wǎng) 區(qū) 域 定 義 、 號(hào) 碼 與 識(shí) 別移 動(dòng) 通 信 系 統(tǒng)M S 、 B S S 、 N S S 、 O S S 子 系 統(tǒng)內(nèi) 部 接 口 與 外 部 接 口F D M A 、 T D M A 、 C D M A多 址 技 術(shù)噪 聲 與 抗 干 擾 技 術(shù)噪 聲 : 內(nèi) 部 噪 聲 、 外 部 噪 聲電 臺(tái) 自 身 干 擾 、 組 網(wǎng) 干 擾 、 時(shí) 隙 干 擾 、 碼 間 干 擾 等第 1章 移動(dòng)通信概述 無線電波的傳播特性 1 電波的傳播方式 直射波 大氣中的電波傳播 障礙物的影響與繞射損耗 反射波 第 1章 移動(dòng)通信概述 電波的傳播方式 從發(fā)信機(jī)發(fā)出的電波在到達(dá)收信機(jī)時(shí)，可能會(huì)沿不同的路徑進(jìn)行傳播，如圖 21示。其中無線電波的傳播特性、移動(dòng)信道的特征兩部分是本章的重點(diǎn)與難點(diǎn)，涉及的基本概念很多，而且這兩部分是后面陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算與損耗的基礎(chǔ)。 掌握蜂窩、小區(qū)、區(qū)群、中心激勵(lì)、頂點(diǎn)激勵(lì)、移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成、多址技術(shù)等概念，能夠使用自己的語言陳述常用的各功能設(shè)備的作用與接口。 初步了解地形、地物的分類，以及任意地形地區(qū)的傳播損耗中值的估算。 第 1章 移動(dòng)通信概述 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 本章主要內(nèi)容涉及移動(dòng)通信中的一些基礎(chǔ)概念，主要包括無線電波的傳播特性、移動(dòng)信道的特征、陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算與損耗、蜂窩系統(tǒng)的工作原理、移
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