【正文】 的功率為 50W，載頻為 900MHz。 ?這種影響通常等效為地球半徑發(fā)生了變化。 第二章 無線信道的特性 第 51頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 光滑平面上的電波傳播 第一費(fèi)涅爾區(qū)距離： 4 trchhd??雙線模型幾個(gè)重要結(jié)論 0 500 1000 1500 2021 2500 3000 3500 4000 4500 50006070809010011012013014035thm?3rhm?900f MHz?1260cdm?工程上一般認(rèn)為： 小于第一費(fèi)涅爾區(qū)距離，路徑損耗 2次冪衰減； 大于第一費(fèi)涅爾區(qū)距離，路徑損耗 4次冪衰減。求第一費(fèi)涅爾區(qū)距離 dc ？此處的功率損耗？ 單位增益天線 大尺度路徑損耗與陰影衰落 4 4 1 0 3U r b a n : 8 0 0 m .3 2 04 432I n d o o r : 1 6 0 m . 3 / 2 0trctrchhdhhd????? ? ???? ? ?22 224422 224410 3Ur ba n: 1 1 dB80032I ndoor : 1 1 72 6 dB160trrtrttrrtrthhPGGPdhhPGGPd?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? .與自由空間損耗相比，如何？ 9 6 .5 dB?8 2 .5 dB?3km處雙線模型與自由空間傳播模型相比，如何？ 1 0 9 .5 1 0 8d B d B??第二章 無線信道的特性 第 54頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 作業(yè)： B（ a）在路徑損耗分析中，分析雙線模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 ?實(shí)際測量 —— 根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)所得測量數(shù)據(jù)，繪出傳播損耗的曲線或擬合成解析式，再抽象出傳播模型。 ?在室內(nèi)微微小區(qū)中， d0的典型值為 1m。 ??? ? 2110MiiiPPM ???均 方 誤 差 ＝均 方 誤 差 最 小 (MMSE) 即 :使 上 式 微 分 為第二章 無線信道的特性 第 65頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 三、 無線小區(qū)覆蓋 ?由于隨機(jī)陰影的影響，覆蓋區(qū)內(nèi)一些位置的接收電平低于設(shè)定的門限。 1）求路徑損耗指數(shù)； 2）計(jì)算方差； 3）運(yùn)用結(jié)果估計(jì) d=2km處的接收信號(hào)功率； 4）預(yù)測 2km處接收功率大于－ 60dBm的概率； 5）預(yù)測半徑為 2km的小區(qū)內(nèi)，接收功率大于－ 60dBm的覆蓋面積百分比。? ?( 2 ) 6 0 6 7 .4 %rP P k m d B m???第二章 無線信道的特性 第 80頁 共 102頁 提示： 接收機(jī)靈敏度即接收機(jī)能夠進(jìn)行正常通信的 最小接收功率。 為了描述其信道特性，人們建立了大量的信道模型。 第二章 無線信道的特性 第 86頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 一、 Okumura （奧村）模型 （ 3） Okumura表征了多種因素綜合作用的結(jié)果。郊區(qū)場強(qiáng)中值大于市區(qū)場強(qiáng)中值。 1 2 0bcmh m f M H zh m k m d k m??～ ；參 數(shù) ：～路徑損耗： ? ?? ?22 l og( ) l og( ) ( ) l og( ) 2 l og( 28 ) l og( ) l og( )c b mbcccA f h a hBhCfD f f? ? ? ?????? ? ?其中： 第二章 無線信道的特性 第 93頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 二、 奧村 哈塔 (OkumuraHata)路徑損耗模型 （ 2） 移動(dòng)臺(tái)天線修正因子 a(hm)： ? ? ? ?? ?? ?22( ) l og 6 l og ( ) 9 l og 4 。 第二章 無線信道的特性 第 95頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 四、室內(nèi)傳播模型（ 1） 隨著 PCS系統(tǒng)的使用，室內(nèi)無線傳播情況受到人們的重視。許多研究表明，室內(nèi)路徑損耗遵從下式： ? Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型： 適用于多層辦公室建筑。 ??第二章 無線信道的特性 第 101頁 共 102頁 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 ?距離 r處的路徑損耗低于門限值 γ的概率 a1： ? ? ? ?01 1 0 l o g rda r Q?????????????半徑為 R的圓面積內(nèi)的路徑損耗低于門限值 γ的概率 a2； ? ?2 202 2 2 2e x p l na b Ra Q a Q a Q a bb b b d?? ?? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ??????? ?01 0 l o g 1 0 l o g,Rd eab???? ??????其 中 ：第二章 無線信道的特性 第 102頁 共 102頁 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 一、 Okumura （奧村）模型 二、 奧村 哈塔 (OkumuraHata)路徑損耗模型 三、 Lee路徑損耗模型 * 四、室內(nèi)傳播模型 * 。一層的衰減要大，而五、六層以上的衰減很小。 ? 模型由兩部分組成 ： a）在一組特定條件下的路徑損耗預(yù)測； b）在不同于上述特定條件的情況下的校正因子。 第二章 無線信道的特性 第 92頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 二、 奧村 哈塔 (OkumuraHata)路徑損耗模型 （ 1） 1990年哈塔根據(jù) Okumura模型所作的曲線擬合經(jīng)驗(yàn)公式模型。 ( , ) 10 l og ( ) , 33( , ) 20 l og ( ) , 3 103mm m mmm m mhH h f h mhH h f m h m??? ? ?第二章 無線信道的特性 第 90頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 一、 Okumura （奧村）模型 （ 7） 街道走向修正因子 ?縱向街道的損耗中值明顯小于橫行街道的損耗中值。 ?1968年提出的 Okumura模型是預(yù)測 城區(qū)信號(hào) 時(shí)使用最廣泛的模型。 4?? 8 d B?? ?( 1 . 6 4 5 ) 0 . 9 5Q ??第二章 無線信道的特性 第 81頁 共 102頁 復(fù)習(xí)： 1. 第一費(fèi)涅爾區(qū)距離的定義式？工程上一般如何應(yīng)用此距離的？ 2. 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗模型包括哪兩個(gè)部分？路徑損耗指數(shù)由什么決定的？ 3. 一般情況下， κ 是根據(jù)測試數(shù)據(jù)使用線性遞歸的方法，依據(jù)什么準(zhǔn)則得到？ 第二章 無線信道的特性 第 82頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 實(shí)際應(yīng)用環(huán)境非常復(fù)雜。 1）求路徑損耗指數(shù)； 2）計(jì)算方差； 3）運(yùn)用結(jié)果估計(jì) d=2km處的接收信號(hào)功率； 4）預(yù)測 2km處接收功率大于－ 60dBm的概率； 5）預(yù)測半徑為 2km的小區(qū)內(nèi)，接收功率大于－ 60dBm的覆蓋面積百分比。第二章 無線信道的特性 第 72頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 d (m) Receive power 100 0 dBm 200 20 dBm 1000 35 dBm 3000 70 dBm ( ) ( ) [ dB ]r t pP d P L d??例題 4：距發(fā)射機(jī) 100m、 200m、 1km、 3km處分別得到接收功率的測量值如表所示。 二、 對數(shù)正態(tài)陰影（ 3） ? TR距離為 d處的接收功率可用下式表示： ( ) ( )r t pP d P L d??0 ( )0( ) 1 0 l o gt p d BdP L dd????? ? ? ?????()()r dBPd ???第二章 無線信道的特性 第 63頁 共 102頁 ()( ) ] rrPdP d Q?????????????P[由于 ε(dB)為正態(tài)分布的隨機(jī)變量，對于接收功率常用 Q函數(shù)表示其超過特定值的概率。 ?參考距離永遠(yuǎn)在天線的遠(yuǎn)場區(qū)。實(shí)際應(yīng)用的模型大多都是通過 理論分析 和 實(shí)際測量 相結(jié)合來獲得。 已知室外參數(shù)， ht=10 m, hr=3 m, 載波頻率 fc=2 GHz。 ? 顯示了發(fā)射天線和接收天線的高度對路徑損耗的明顯影響。 ?下雨衰減是限制高頻段微波傳播距離的主要因素。 一、 Friis公式（ 1）：定義 自由空間傳播模型 第二章 無線信道的特性 第 32頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 自由空間中距發(fā)射機(jī) d處天線的接收功率為： 24r t t rP P G Gd?????????其中： Pt為發(fā)射功率； Gt是發(fā)射天線增益 Pr為接收功率； Gr是接收天線增益 d是 TR間距離，單位為 m； 為波長，單位為 m； ?一、 Friis公式（ 1）：定義 自由空間傳播模型 第二章 無線信道的特性 第 33頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 通常直接定義 是 自由空間路徑損耗 ： 24 ????????d)(dL p22( ) 10 l og ( )( 4 )/20 l og ( )4pcL d dBdcfdBd??????? ???????? ????( ) 20 l og ( ) 20 l og ( ) 14 7. 56 ( )pcL d f d dB? ? ?注意：距離每增加一倍或發(fā)射頻率每增加一倍， 自由空間損耗就增加 6dB 一、 Friis公式（ 1）：定義 自由空間傳播模型 路徑損耗 dB表示： ? ?1010 log接收功率衰減與距離的關(guān)系為20dB/十倍程 第二章 無線信道的特性 第 34頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 一、 Friis公式（ 2）：適用范圍 自由空間傳播模型 I. Friis自由空間傳播模型僅適用于天線遠(yuǎn)場區(qū)。 大尺度路徑損耗與陰影衰落 ? 傳播損耗不僅決定于 傳播距離 ，而且還與傳播中的 地形、地貌、傳播的載波頻率 ，以及 發(fā)、收天線高度 等密切相關(guān)。 ? 具有選擇性。 接收信號(hào)中的 四種效應(yīng)（ 2） 第二章 無線信道的特性 第 9頁 共 102頁 多普勒效應(yīng) ： 由于用戶處于高速移動(dòng)（如車載通信） 中，傳播頻率的擴(kuò)散而引起的，其頻 率擴(kuò)散程度（多普勒頻移）與用戶運(yùn) 動(dòng)速度成正比。 繞射 ：當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的無線路徑被尖銳的邊緣阻 擋時(shí)將發(fā)生繞射。 第二章 無線信道的特性 第 3頁 共 102頁 多徑傳播環(huán)境 線性時(shí)變信道模型 信道相關(guān)函數(shù) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 小尺度多徑衰落 第二章 無線信道的特性 第 4頁 共 102頁 多徑傳播環(huán)境 無線通信信號(hào)的傳播方式 接收信號(hào)中的 四種效應(yīng) 衰落 多徑時(shí)延（時(shí)間色散 ） 多普勒頻移（頻率色散） 多徑傳播環(huán)境（無線傳播環(huán)境） 第二章 無線信道的特性 第 5頁 共 102頁 多徑傳播環(huán)境 無線通信信號(hào)的傳播方式 反射 ：當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時(shí)發(fā)生反射，