【正文】 相關(guān)時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)到達(dá)信號(hào)有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性。 多普勒擴(kuò)展和相關(guān)時(shí)間 多普勒擴(kuò)展 BD＝最大多普勒頻移 fm＝ /v ? 若接受信號(hào)為 N條路徑來的電波，其入射角都不盡相同，當(dāng) N較大時(shí)，多普勒頻移就成為占有一定寬度的多普勒擴(kuò)展BD。 ?相關(guān)帶寬是移動(dòng)通信信道的一個(gè)特性 ， 信號(hào)傳輸速率受相關(guān)帶寬的限制 。 ?從頻域來看多徑現(xiàn)象將導(dǎo)致頻率選擇性衰落 ， 即信道對(duì)不同頻率成分有不同的響應(yīng) 。 ( ) 2tn? ? ???( ) ( 2 1 )tn? ? ?? ? ?2. 相關(guān)帶寬 相關(guān)帶寬 由圖 214可見，其相鄰兩谷點(diǎn)的相位差為 ( ) 2t? ? ? ?? ? ? ? ?則 或 2()t????? ?12 ( )cB t??????? 由此可見，合成信號(hào)相鄰幅值為最小值的頻率間隔是與多徑時(shí)延差 Δτ(t)成反比的，通常稱 Bc為信道的 相關(guān)帶寬 。 He(w,t) Si(t) S0(t) Σ Δ (t) β 圖 213 雙徑信道等效網(wǎng)絡(luò) ()( ) ( ) ( 1 )jtoiS t S t e ??? ???2. 相關(guān)帶寬 假設(shè)第一條射線的信號(hào)為 Si(t)， β為一比例常數(shù)， Δτ(t)為兩徑時(shí)延差。 為了簡(jiǎn)化推導(dǎo)，我們以兩條射線模型（簡(jiǎn)稱雙徑模型）為例進(jìn)行分析。 2. 相關(guān)帶寬 頻率選擇性衰落是否發(fā)生由信號(hào)和信道兩方面因素決定。 非頻率選擇性衰落是指信號(hào)中個(gè)頻率分量的衰落狀況與頻率無關(guān)，即信號(hào)經(jīng)過傳輸后，各頻率分量所遭受的衰落具有一致性，即相關(guān)性。根據(jù)衰落與頻率的關(guān)系，可將衰落分為兩種：頻率選擇性衰落與非頻率選擇性衰落（又稱平坦衰落）。 時(shí)延擴(kuò)展和相關(guān)帶寬 ? 時(shí)延擴(kuò)展的 相關(guān)參數(shù) ?Τ : 相對(duì)時(shí)延值 ? P(τ)：歸一化時(shí)延譜 ? ：平均多徑時(shí)延 ， P(τ)的一階矩 ? ： 時(shí)延擴(kuò)展 ， P(τ)的均方根 ? ：最大多徑時(shí)延 ， P(τ)下降到 30 dB時(shí)的時(shí)延差 時(shí)延擴(kuò)展和相關(guān)帶寬 m??mT多徑時(shí)散參數(shù)典型值 表 2 1 時(shí)延擴(kuò)展典型實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 參數(shù) 市區(qū) 郊區(qū) 平均時(shí)延m? ~ s? ~ s? 時(shí)延擴(kuò)展 ? ~ s? ~ 2s? 最大時(shí)延mT( 30dB) ~ s? 3 ~ s? 平均時(shí)延擴(kuò)展 ? s? s? 2. 相關(guān)帶寬 當(dāng)信號(hào)通過移動(dòng)通信信道時(shí)，會(huì)引起多徑衰落。 當(dāng)碼元速率較高時(shí) ， 應(yīng)該采用相關(guān)的技術(shù)來消除或減少碼間串?dāng)_的影響 。 ?由于存在時(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)_ 。定量描述這些色散時(shí)，常用一些特定參數(shù)來描述，如時(shí)延擴(kuò)展、相關(guān)帶寬、多普勒擴(kuò)展、相關(guān)時(shí)間、角度擴(kuò)展和相關(guān)距離等?？沼蛏喜ㄊ慕嵌葦U(kuò)散造成了同一時(shí)間、不同地點(diǎn)的信號(hào)衰落起伏不一樣，即所謂的 空間選擇性衰落 。 ③ 散射效應(yīng)會(huì)引起角度擴(kuò)展。 描述多徑衰落信道的主要參數(shù) ② 多普勒效應(yīng)在頻域上引起頻譜擴(kuò)展，使得接收信號(hào)的頻譜產(chǎn)生多普勒擴(kuò)展，相應(yīng)地在時(shí)域上規(guī)定了相干時(shí)間性能。電波通過移動(dòng)通信信道后，信號(hào)在時(shí)域上、頻域上和空間（角度）上都產(chǎn)生色散，本來分開的波形在時(shí)間上或頻譜上或空間上會(huì)產(chǎn)生交疊，體現(xiàn)在以下幾方面： ① 多徑效應(yīng)在時(shí)域上引起信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展，使得接收信號(hào)的時(shí)域波形展寬，相應(yīng)地在頻域上規(guī)定了相干帶寬性能。 ?朝向 入射波方向移動(dòng)－ 多普勒頻移為正值；被向入射波方向移動(dòng)－ 多普勒頻移為負(fù)值。 ?多普勒頻移可用下式表示： ?v 是移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度， λ 是波長(zhǎng)， θ(t) 是入射電波與移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的夾角。 移動(dòng)環(huán)境的多徑傳播 ?當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中通信時(shí)，接收信號(hào)的頻率會(huì)發(fā)生變化，稱為多普勒效應(yīng)。 ? 不同多徑成分具有的隨機(jī)相位和幅度引起信號(hào)幅度波動(dòng)－ 小尺度衰落 。 ? 小尺度多徑衰落 傳播模型 ? 描述移動(dòng)臺(tái)在極小范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，短距離（幾個(gè)波長(zhǎng)）或短時(shí)間（秒級(jí)）上接收?qǐng)鰪?qiáng)的快速變化，用于確定移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)該采取的抗衰落技術(shù)。 ? 大尺度路徑損耗 傳播模型 ? 描述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間長(zhǎng)距離上平均場(chǎng)強(qiáng)的變化，用于預(yù)測(cè)平均場(chǎng)強(qiáng)并估計(jì)無線覆蓋范圍。 ?是移動(dòng)通信信道特性中最具特色的部分。 ?數(shù)十波長(zhǎng)量級(jí)內(nèi)的信號(hào)電平變化。 移動(dòng)通信信道的時(shí)變特性 )(dS 多徑衰落 ?用 表示。 ?由大型障礙物的遮擋引起，包括傳播環(huán)境中的地形起伏、人造建筑物等。若用公式表示，接收信號(hào)功率可表示為： ( ) ( ) ( ) ( )P d L d S d R d? ? ?傳播損耗 陰影衰落 多徑衰落 d ：移動(dòng)臺(tái)與基站的距離 大尺度衰落 小尺度衰落 傳播損耗 (路徑損耗） ? 電波傳播所引起的平均接收功率衰減； ? 其值由 決定， ? 為發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離； ? n為路徑衰減因子，自由空間時(shí) n=2，一般情況下n=3~5； ?描述長(zhǎng)程范圍內(nèi)的信號(hào)電平變化（幾千米量級(jí)）。 ?例如 ， GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)在一個(gè)建筑物密集的城區(qū)以 900MHz頻率工作 ， 其中建筑物的高度差為 1m，此時(shí)建筑物的表面往往應(yīng)作為粗糙表面考慮 。 散射 ?散射與反射：依賴于表面的光滑程度 、 物體大小與波長(zhǎng)的比較 。 散射 ?產(chǎn)生： ?當(dāng)電波入射到粗糙表面時(shí) ， 反射能量由于散射而散布于所有方向 ， 形成散射波 。 θ0hrhtdL O SEr= EgT ( )R ( )ET= EL O S+ EgθθE發(fā) 射 機(jī)接 收 機(jī)iθEi?? 反射 ? 地面反射模型（雙線或兩徑傳播模型）： ? 適用范圍 ? 幾千米范圍的大尺度信號(hào)和城區(qū)視距內(nèi)的微蜂窩環(huán)境 。 ? 因此， 在選擇天線高度時(shí)，根據(jù)地形盡可能使服務(wù)區(qū)內(nèi)各處的菲涅爾區(qū)余隙 x/x1＞ 。 ? x0時(shí)，損耗急劇增加。 ? 圖中橫坐標(biāo)為 x/x1，其中 x1是第一 菲涅爾區(qū) 在 P點(diǎn)橫截面的半徑。 ?規(guī)定阻擋時(shí)余隙為負(fù) ， 無阻擋時(shí)余隙為正 。 繞射損耗 ?繞射損耗：由繞射引起的附加傳播損耗稱為繞射損耗 ， 該損耗與障礙物的性質(zhì) 、 傳播路徑的相對(duì)位置有關(guān) 。 ? 惠更斯原理：波前的所有點(diǎn)可作為產(chǎn)生次級(jí)波的點(diǎn)源，這些次級(jí)波組合起來形成傳播方向上新的波前。 C A B H1 ?O d1 H2 d2 O 視線傳播極限距離 ? ?12 2 e t rd d d R h h? ? ? ?? ?4. 12 trd h h??eR1d2dCA Bo2212()22e t ee t t e td R h RR h h R h? ? ?? ? ?2222()22e r ee r r e rd R h RR h h R h? ? ?? ? ?8500eR k m? 障礙物的影響與繞射損耗 ? 在實(shí)際情況下，電波的直射路徑上存在各種障礙物，電波繞過障礙物遮擋向前傳播的現(xiàn)象稱為 繞射 。 超視距傳播 假設(shè) A點(diǎn)架設(shè)一部發(fā)信機(jī)，天線的架高是 H1， AB是和地球相切的一條射線。 ?大氣折射