【正文】 圖 24 瑞利分布的概率密度 當(dāng) r=σ時， p(r)為最大值，表示 r在σ值出現(xiàn)的可能性最大。繪制兩種曲線所用的條件是：圖 26(a)中，基站天線高度為 220m, 移動臺天線高度為 3m。這種因多徑傳播造成信號時間擴(kuò)散的現(xiàn)象，稱為多徑時散。為分析簡便，不計(jì)信道的固定衰減，用 “1” 表示第一條射線，信號為 )(tSi 。工程上，對于角度調(diào)制信號，相關(guān)帶寬可按下式估算： ?? ?21cB （ 227） 式中， Δ為時延擴(kuò)展?；旧?，在這種傳播模式底下，接收機(jī)所接收到的信號強(qiáng)度和距離的平方成反比，這也是依球面積和能量守恒定律所得來的結(jié)果。 隨著地面反射系數(shù)減小，由反射引起的衰減因子也減小，視距路徑損耗將逐漸減小并變的與頻率有關(guān)，但目前尚沒有精確的定量描述。 COST231 模型已被用于微小區(qū)的實(shí)際工程設(shè)計(jì)。 距離 d： ～ 5 km； 178。 b=20~50m； 對 COST231/Walfish/Ikegami 模型在某城市的預(yù)測值與實(shí)測值作比較，平均誤差在177。 4. 多徑信道的沖激響應(yīng)模型 1). 基本多徑信道的沖激響應(yīng)模型 我們已對多徑的傳 輸原理進(jìn)行了討論，在多徑環(huán)境下，信道的沖激響應(yīng)可以表示為 ?? ?? Nk jkk kettath 0 )()( ?? （ 267） 式中 : N 表示多徑的數(shù)目 ； ka 表示每個多徑的幅值（衰減系數(shù)）； kt 表示多徑的時延（相對時延差）； K? 表示多徑的相位 。 在 COST207 中還用到了兩類高斯 多普勒譜 (GAUS1 和 GAUS2)， 其表達(dá)式為 ???????? ??????????? ??????????? ??????????? ???22122GA U S 222122GA U S 1)(2)(e x p)(2)(e x p)()(2)(e x p)(2)(e x p)(mmmmmmmmfffBfffBfSfffAfffAfS （ 269） 式中： dBAA 101 ?? ， dBBB 101 ?? 2). GSM 標(biāo)準(zhǔn)中的多徑信道模型 在 GSM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鄉(xiāng)村地區(qū) (RA)、典型市區(qū) (TU)、典型山區(qū) (HT)等情況下的多徑模型。 (c)BU。本 章 主要研究了幾種常用的無線信道 傳播模型，對 自由空間模型、 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?OkumuraHata模型、 COST231 Hata模型以及 COST231WI 模型進(jìn)行了具體地分析和說明， 并將其進(jìn)行 Matlab 仿真和仿真結(jié)果的分析 。學(xué)習(xí)掌握 MATLAB，也可以說是在科學(xué)計(jì)算工具上與國際接軌。 因此可以這么說頻率越大，在自由空間傳播過程中的損耗也就越大 。它以市區(qū)路徑傳播損耗為基準(zhǔn) , 在此基礎(chǔ)上對其他地區(qū)進(jìn)行修正。 OkumuraHata模型的建模 不僅為蜂窩移動和陸地?zé)o線信道傳播損耗的預(yù)測提供了方便實(shí)用的可視化解決方案 , 而且解決了在無線信道建模中存在的人機(jī)交互性差 , 對模型進(jìn)行參數(shù)分析、綜合計(jì)算及全過程演示困難的問題。其適用頻率范圍是 1500～2300MHz，基站有效天線高度在 30～ 200m 之間，移動臺有效天線高度在 1~10m 之間， d 的范圍在 1～ 20km 之間。 COST231 Hata 模型的頻率衰減因子為 ，而OkumuraHata 模型的頻率衰減因子為 。對于視距 (LOS)傳播環(huán)境，其路徑損耗為： dfL L O S ??? （ 38） 其中， d 的單位為 km； f的單位為 MHz。 COST231WI 模型 仿真及結(jié)果分析 1. COST231WI模型仿真 COST 231WalfischIkegami 模型基于 WalfischBertoni 模型和 Ikegami 模型，廣泛地用于建筑物高度近似一致的郊區(qū)和城區(qū)環(huán)境，經(jīng)常在移動通信系統(tǒng)（ GSM/PCS/DECT/DCS）的設(shè)計(jì)中使用。 CM 為大城市中心校正因子。另外，用戶終端天線的安裝位置也會對計(jì)算路徑損耗有很大影響。損耗單位為 dB，在 市區(qū)， OkumuraHata 經(jīng)驗(yàn)公式如下： dHHaHfL bmbm lg)()( ??????? （ 32） 其中假設(shè)收發(fā)天線之間的距離為 d(km)，發(fā)射頻率為 f(MHz)，移動臺高度 mH (m)， 基站高度bH (m)； )( mHa 為移動天線修正因子。它基于測試數(shù)據(jù)所作的圖表 , 不提供 任何的分析解釋。 路徑損耗 模型 仿真及結(jié)果分析 自由空間模型 仿 真 及結(jié)果分析 假設(shè)無線電波是在完全無阻擋的視距內(nèi)傳播，沒有反射、繞射和散射，這種理想的情形叫做自由空間的傳播。 MATLAB 是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”（ MATrix LABoratoy）的縮寫，它是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語言 ,專門針對科學(xué)，工程計(jì)算及繪圖的需求。 其不同環(huán)境下多普勒譜的形式如表 211 到 213所示。表中給出了兩組等效的參數(shù)（ 1）和（ 2）；表 24和 26 由 6 條多徑組成，表 25由 12條多徑組成，對于每一條多徑給出了它的相對時間、平均相對功率和其多普勒譜的類型，它們主要由萊斯頻譜和典型譜組成。設(shè)最大多普勒頻率為 mf 。 23 假定 f=880MHz， mh =， bh =30m， rofh =30m， 平頂建筑， φ =90176。 移動臺天線高度 hm： 1～ 3 m。 建筑物高度 hroof(m)； 178。 無線電波可以通過衍射進(jìn)入障礙物阻擋的陰影區(qū)，但會形成 衍射損耗，與障礙物高度、距離、頻率等有關(guān)。 無線視距傳播模型 由于大氣的存在引起電磁波的折射，電磁波的傳播路徑并非直線，而是一條向地球彎曲的弧線，曲率約為地球半徑的 4 倍。通道對傳送信號所產(chǎn)生的影響，是各類通信系統(tǒng)接收機(jī)設(shè)計(jì)的一個關(guān)鍵考量。于是，接收信號為兩者之和， 即 )e1)(()( )(j0 ti rtStS ??? ? （ 223） 圖 212 所示的雙射線信道等效網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為 )(0 1)( )(),( tjie retStStH ???? ?? （ 224） 信道的幅頻特性為 )(s i n)(c os1),( tjrtrtA ????? ??? （ 225） 由 上式可知，當(dāng)ωΔ (t)=2nπ時 (n為整數(shù) )，雙徑信號同相疊加，信號出現(xiàn)峰點(diǎn)；而當(dāng) ωΔ (t)=(2n+1)π時，雙徑信號反相相消，信號出現(xiàn)谷點(diǎn)。如果進(jìn)行多次發(fā)送脈沖試驗(yàn)，則接收到的脈沖序列是變化的（即便是地點(diǎn)不變），如圖 210 所示。由圖可知， 不管是市區(qū)還是郊區(qū)，慢衰落均接近虛線所示的對數(shù)正態(tài)分布。慢衰落近似服從對數(shù)正態(tài)分布。 經(jīng)反射 (或散射 )到達(dá)接收天 線的第 i 個信號為 )(tSi ， 其振幅為 ia , 相移為 i? 。無線信道不像有線信道那樣固定并可預(yù)見，而是具有很大的隨機(jī)性，通常難于分析。由于它的預(yù)測值與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合較好，己被廣泛應(yīng)用于大區(qū)制和宏蜂窩的無線覆蓋設(shè)計(jì)中，目前這方 面 的工作主要集中為無線信道建模與仿真技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。隨著通信系統(tǒng)的日趨復(fù)雜化，無線信道的建模和仿真對于現(xiàn)代數(shù)字移動通信系統(tǒng)的研發(fā)具有越來越重要的意義。這兩者，一個是理論，一個是硬件，極大地推動了無線通信的發(fā)展。 馬可尼實(shí)現(xiàn)了人類歷史上首次無線電通信。 attention to the wireless channel modeling and simulation, Has also yielded the very big result in this domain research. Wireless channel model is divided into free space model, the wireless line of sight and empirical model, this paper studied the characteristics of wireless channel model is established radio channel model, on the free space model and empirical model OkumuraHata model, COST231 Hata model and COST231WI model were pared, using Matlab software to simulate, the simulation results are analyzed. Keywords: Wireless channel, Hata model, COST231WI model 3 目 錄 第一章 緒論 ........................................................................................................................................... 4 無線通 信的發(fā)展和建模仿真的發(fā)展?fàn)顩r ..................................................................................... 4 無線通信的發(fā)展 ............................................................................................................. 4 信道建模仿真技術(shù)的發(fā)展概況 ........................................................................................ 4 本文研究的 內(nèi)容 ........................................................................................................................ 5 第二章 無線信道的概念和無線信道的模型 ............................................................................................. 6 無線信道的概念 ........................................................................................................................ 6 無線信道的定義 ............................................................................................................. 6 無線信道的特點(diǎn) ............................................................................................................. 6 無線信道的模型 ...................................................................................................................... 15 自由空間傳播模型 ........................................................................................................ 15 無線視距傳播模型 ........................................................................................................ 17 無線信道經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?........................................................................................................ 19 第三章 無線信道建模仿真及結(jié)果分析 .................................................................................................. 30 Matlab軟件介紹 ..................................................................................................