第三章無(wú)線移動(dòng)通信信道(編輯修改稿)
2024-11-22 12:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 r ?? sinsTr ??c o s s in( , ) s in c o s( , )cs rTTJrrr ????? ??? ? ??2222( , ) ( , ) 2 rcs rp r p T T J e ?? ?? ?? ? ??? ? ?? 0 2 r2 2 1drre2 1)(p 22 ???? ?22222 r2202 r2 erdre2 1)r(p ?? ? ???? ?? ?? ???? 25 3 )r(rp]r[E R0m e a nr???? ?????? 222022220. 4292222][][??????? ?????? ? drrE R rEr ????? 222022220 . 4 2 9 2222][][??????? ?????? ? drrE R rEr)rr(P m ?? mr? ?????? Rr Rp e x pdrrpRr022)2(1)()(P ( R ) ?mr圖 2－ 9 瑞利分布的概率分布密度 萊 斯 分 布 環(huán)境條件 概率密度函數(shù) 萊斯因子 萊斯分布的環(huán)境條件 直射系統(tǒng) 中，接收信號(hào)中有視距信號(hào)成為主導(dǎo)分量，同時(shí)還有不同角度隨機(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(hào)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(hào)的峰值 I0()是 0階第一類修正貝塞爾函數(shù) 萊斯因子 K 主信號(hào)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(hào)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(hào)的包絡(luò) ，近似為指數(shù)曲線。 ?Tm為最大時(shí)延擴(kuò)展， 歸一化時(shí)延信號(hào)包絡(luò)p(τ)= XdB時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)延差值。 ?τ a為歸一化時(shí)延譜曲線的數(shù)學(xué)期望（平均延時(shí)） ?Δ為歸一化時(shí)延譜曲線的均方值時(shí)延擴(kuò)展 220 ( ) ( )a pd? ? ? ??? ? ?? 時(shí)延擴(kuò)展 ? 均方根時(shí)延擴(kuò)展 Δ是對(duì)多徑信道時(shí)延特性的統(tǒng)計(jì)描述，其含義表示時(shí)延譜擴(kuò)展的程度 。 ? Δ值越小，時(shí)延擴(kuò)展就越輕微； 反之，時(shí)延擴(kuò)展就越嚴(yán)重， 表征時(shí)延擴(kuò)展對(duì)平均延時(shí) τa的偏離程度。 ? 在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，由于時(shí)延擴(kuò)展，接收信號(hào)中一個(gè)碼元的波形會(huì)擴(kuò)展到其他碼元周期中，引起碼間串?dāng)_。 為避免碼間串?dāng)_，應(yīng)使碼元周期大于時(shí)延擴(kuò)展。 ? 不同環(huán)境下平均時(shí)延擴(kuò)展是不一樣的 相關(guān)帶寬 ()() jw tirS t e ?()()( , ) 1()jw tociStH j w t reSt?? ? ?兩條路徑信道模型 ? 首先考慮圖所示的兩條路徑信道模型情況。 第一條路徑信號(hào)為 Si(t)，第二條路徑信號(hào) 為其中 r為比例常數(shù)。 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(hào)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(hào)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。 不失一般性，可令 ，簡(jiǎn)化后 通常，根據(jù)包絡(luò)的相關(guān)系數(shù) 來(lái)測(cè)度相關(guān)帶寬 代入得 相關(guān)帶寬 (＊ ) 1222221 1 2 2( , )( , ) rrR f r rfr r r r??? ????? ? ? ???? ? ? ?1 2 1 2 1 2 1 20( , ) , ( , )rR f r r r r p r r d r d r??? ? ? ?2022( 2 )( , )1 ( 2 )mrJfff ????????? ??221()1 ( 2 )r f f ?? ???? ??1()rt 2()rt 12f f f? ? ?0()J ? mf0??( ) 0 .5r f? ??12cB ????12f????? 衰落的分類及判定 判定 由信道和信號(hào)兩方面決定 分類 不同頻率分量的衰落 信號(hào)波形 頻率選擇性衰落 不一致 失真 非頻率選擇性衰落（平坦衰落） 相關(guān)的 一致的 不失真 數(shù)字通信系統(tǒng) 信號(hào)帶寬小于信道相關(guān)帶寬 BsBc 信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于信道相關(guān)帶寬 BsBc 平坦衰落 頻選衰落 碼間干擾 衰落特性的特征量 衰落深度 衰落速率 電平 通過(guò)率 衰落持續(xù)時(shí)間 小尺度衰落二階統(tǒng)計(jì)特性 ?電平通過(guò)率 ： 單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)包絡(luò)以正斜率通過(guò)某一規(guī)定電平值 R的平均次數(shù) ?平均衰落持續(xù)時(shí)間： 信號(hào)包絡(luò)低于某個(gè)給定電平值的概率與該電平所對(duì)應(yīng)的電平通過(guò)率之比 電平通過(guò)率與平均衰落持續(xù)時(shí)間 負(fù)斜率 T 正斜率 t 1 t 2 t 3 t 4 1 2 3 4 R TRn /4)( ? ??414/)(itRt T 0 ][ 處上穿的速率在電平門限 REN R ?? ?0222222222( , )1( , ) e x p , 0 ,22122R x RzzmzN r p x r d rR R rp R r x yf?????? ? ?? ? ????????? ? ? ? ? ? ? ? ???????????amp。amp。amp。amp。 amp。 amp。amp。amp。其 中電平通過(guò)率 ? ?2222 e xp222 e xp=/Rmzzmr m sRRNffR R rm s???? ? ???? ???? ?? ????????其 中 是 特 定 平 相 于 衰 落 包 的 本 地 幅 度 行 一 化 后 的 值11l i ml i m()TRTMiiTRTTMiiTtMNTMtTP r R???????????????平均衰落持續(xù)時(shí)間 220( ) ( ) 1 e x p 2xzxP r x p r d r???? ? ? ? ??????22222()1 e xp ( / 2 )2 ( / 2 ) e xp ( / 2 )e xp ( ) 12RRzm z zmP r RNR
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