移動(dòng)通信技術(shù)及應(yīng)用-第2章移動(dòng)通信概論-資料下載頁(yè)
2025-06-12 18:43本頁(yè)面
【正文】 造成數(shù)字信號(hào)波形的展寬。假設(shè)基站發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào) Si（ t） =a0δ（ t）給移動(dòng)臺(tái)，由于多徑效應(yīng)使移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)實(shí)際上為一串到達(dá)時(shí)間不等的脈沖迭加，結(jié)果數(shù)字脈沖信號(hào)波形被展寬，這稱為多徑時(shí)散現(xiàn)象，如圖 212所示。移動(dòng)臺(tái)接收到的脈沖信號(hào)為： 移動(dòng)信道的特征 2 jw tjw tNiii etEetaats ????? ??)()()(10 ??第 1章 移動(dòng)通信概述 該式表示了到達(dá)移動(dòng)接收機(jī)的信號(hào)是頻率為 ω的離散脈沖串，如圖 212（ a）所示；隨著移動(dòng)臺(tái)周圍散射體數(shù)目的增多，接收到的離散脈沖串相互重疊結(jié)果變成了一個(gè)脈沖長(zhǎng)度為 η的連續(xù)脈沖信號(hào)，這就發(fā)生了多徑時(shí)散，如圖 212（ b）所示。這種多徑時(shí)散就是造成碼間干擾的主要原因。為了防止在瑞利衰落環(huán)境下產(chǎn)生碼間干擾，就要求發(fā)射信號(hào)速率遠(yuǎn)小于 1/Δ的間隔。 移動(dòng)信道的特征 2 第 1章 移動(dòng)通信概述 衰落環(huán)境下產(chǎn)生碼間干擾，就要求發(fā)射信號(hào)速率遠(yuǎn)小于1/Δ的間隔。 圖 212中多徑時(shí)散的平均延時(shí)時(shí)間 d和標(biāo)準(zhǔn)方差可表示如下（式 229）和（式 230）： 2022 )( ddttEt ??? ? ?（式 229） （式 230） 移動(dòng)信道的特征 2 dt t tE d ? ? ? 0 ) ( 第 1章 移動(dòng)通信概述 式中， Δ表示多徑時(shí)散散布的程度。 Δ越大，時(shí)延擴(kuò)展越嚴(yán)重； Δ越小，時(shí)延擴(kuò)展越輕。最大時(shí)延 ηmax是以強(qiáng)度下降30dB時(shí)測(cè)定的時(shí)延值，如下圖 213所示。 圖 213 典型多徑時(shí)延的信號(hào)包絡(luò) 移動(dòng)信道的特征 2 第 1章 移動(dòng)通信概述 多徑時(shí)散的參數(shù)典型范圍總結(jié)如下表 22所示： 參 數(shù) 市 區(qū) 郊 區(qū) 平均延時(shí)時(shí)間 ～ 181。s ～ 181。s 相應(yīng)路徑長(zhǎng)度 450 ～ 750 m 30 ～ 600 m 最大延時(shí)時(shí)間 ～ 181。s ～ 181。s 相應(yīng)路徑長(zhǎng)度 ～ km ～ km 延時(shí)擴(kuò)展 Δ 的范圍 ～ 181。s ～ 181。s 平均延時(shí)擴(kuò)展 181。s 181。s 最大有效延時(shí)擴(kuò)展 181。s 181。s 表 22 多徑時(shí)散參數(shù)典型值 移動(dòng)信道的特征 2 第 1章 移動(dòng)通信概述 可見，時(shí)延的大小主要取決于地物（如高大建筑物）和地形的影響。一般情況下，市區(qū)的時(shí)延要比郊區(qū)大，如表中市區(qū)最大延時(shí)時(shí)間高達(dá) 12μs，而郊區(qū)平均延時(shí)擴(kuò)展僅為 。也就是說(shuō)，從多徑時(shí)散的角度上看，市區(qū)的傳播條件更為差。另外，任何超過(guò) 2MHz的信號(hào)速率都可能引起碼間干擾，除非采用某些改進(jìn)措施。這樣，在移動(dòng)無(wú)線電環(huán)境下，多徑衰落導(dǎo)致傳輸?shù)拇a速率降低，并使碼速率隨著接收機(jī)要求的比特誤碼率的減小而降低。因此，在無(wú)抗多徑措施的 情況下，我們要求信號(hào)的傳輸速率必須遠(yuǎn)小于1/Δ的間隔，以避免碼間干擾。最后應(yīng)指出，多徑時(shí)散和發(fā)射頻率無(wú)關(guān)，因而兩者可分別進(jìn)行考慮。 移動(dòng)信道的特征 2 第 1章 移動(dòng)通信概述 （ 2）相關(guān)帶寬 從頻域的觀點(diǎn)上看，多徑時(shí)散現(xiàn)象將導(dǎo)致信道對(duì)不同頻率成分有不同的響應(yīng)，即頻率選擇性衰落。若信號(hào)帶寬過(guò)大，就會(huì)引起嚴(yán)重的失真。這是因?yàn)椋l率相鄰的兩個(gè)衰落信號(hào)， 由于存在不同的時(shí)間延遲，將導(dǎo)致這兩個(gè)信號(hào)相關(guān)。允許這一條件成立的頻率間隔取決于多徑時(shí)散 Δ，這種頻率間隙就稱為“相干”或“相關(guān)”帶寬 Bc。 用來(lái)描述延時(shí)擴(kuò)展包絡(luò)的模型包含兩部分，“脈沖響應(yīng)”和“衰減指數(shù)響應(yīng)”，前者對(duì)應(yīng)于接收到的反射能量，后者對(duì)應(yīng)于接收到的散射能量。假定起始的脈沖是沿著一條非飄移路徑無(wú)失真地到達(dá)接收點(diǎn)，而衰減部分是沿大量散射路徑到達(dá)，因此，具有有限的相關(guān)帶寬。 移動(dòng)信道的特征 2 第 1章 移動(dòng)通信概述 利用多徑時(shí)散包絡(luò)的拉普拉斯變換的歸一化值，即可得到信號(hào)的相關(guān)函數(shù) C（ f）。圖 214（ a）為脈沖響應(yīng)模型的理想表示，相應(yīng)的帶寬相關(guān)函數(shù)值如圖 214（ b）所示。 圖 214 信道脈沖響應(yīng)模型 移動(dòng)信道的特征 2 第 1章 移動(dòng)通信概述 相關(guān)帶寬的定義有多種，一種典型的定義為（式 231），其適用范圍為 100kHz~1MHz。 ?? 81cB 工程上對(duì)于不同的調(diào)制系統(tǒng)，具體的相關(guān)帶寬計(jì)算可用下方法： 調(diào)幅系統(tǒng)，且振幅相關(guān)為 ： ?? ?21cB移動(dòng)信道的特征 2 調(diào)頻或調(diào)相系統(tǒng)，且相位相關(guān)為 ： ?? ?41cB
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