移动通信电波传播环境与传播预测模型

《移动通信电波传播环境与传播预测模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章移动通信电波传播与传播预测模型目录概述1自由空间的电波传输23种基本电波的传播机制3阴影衰落的基本特性4移动无线信道及特性参数5电波传播损耗预测模型6MobileCommunicationTheory2.1.1电波传播的基本特性基站天线、移动用户天线和两付天线之间的传播路径传播损耗和弥散阴影衰落多径衰落多普勒频移直射、反射、绕射和散射以及它们的合成复杂的无线电波传播环境移动通信信道衰落的原因无线电波传播方式衰落的表现移动信道的基本特性衰落特性MobileCommunicationTheory信道的分类信道的分类大尺度衰落根据不同

2、距离内信号强度变化的快慢分为{小尺度衰落长期慢衰落根据信号与信道变化快慢程度的比较分为{短期快衰落大尺度衰落小尺度衰落（主要特征是多径）描述长距离上信号强度的缓慢变化短距离上信号强度的快速波动原因信道路径上固定障碍物的阴影移动台运动和地点的变化影响业务覆盖区域信号传输质量大尺度衰落与小尺度衰落MobileCommunicationTheory衰落特性的算式描述衰落特性的算式描述式中，r(t)表示信道的衰落因子；m(t)表示尺度衰落；r0(t)表示小尺度衰落。大尺度衰落小尺度衰落MobileCommunicationTheory2.1.

3、2电波传播特性的研究电波传播特性的研究基本方法理论分析方法（如射线跟踪法）现场测试方法（如冲激响应法）应用成果传播预测模型的建立为实现信道仿真提供基础考虑问题衰落的物理机制功率的路径损耗接收信号的变化和分布特性MobileCommunicationTheory2.2自由空间的电波传播在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗传播损耗接收功率传播损耗接收换算自由空间电波传播分贝表示MobileCommunicationTheory2.33种基本电波传播机制阻挡体比传输波长大的多的物体产生多径衰落的主要因

4、素产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体阻挡体为尖利边缘反射散射绕射基本电波传播机制MobileCommunicationTheory2.3.1反射理想介质表面反射极化特性多径信号MobileCommunicationTheory理想介质表面反射如果电磁波传输到理想介质表面，则能量都将反射回来反射系数（R）入射波与反射波的比值(垂直极化）（水平极化）MobileCommunicationTheory极化特性极化电磁波在传播过程中，其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态电磁波的极化形式线极化、圆极化和椭圆极化线极化的两种特殊情况水平极化

5、（电场方向平行于地面）垂直极化（电场方向垂直于地面）MobileCommunicationTheory2.3.1多径信号两径传播模型接收信号功率简化后相位差多径传播模型其中，N为路径数。当N很大时，无法用公式准确计算出接收信号的功率，必须用统计的方法计算接收信号的功率直射波反射波地表面波可忽略地面二次效应可忽略MobileCommunicationTheory2.3.2绕射惠更斯－菲涅尔原理菲涅尔区基尔霍夫公式MobileCommunicationTheory惠更斯－菲涅尔原理原理波前（面）上每点产生的次级波组合形成传播方向上新的波前

6、（面）绕射由次级波的传播进入阴影区而形成场强为围绕阻挡物所有次级波的矢量和说明任一P’点，只有夹角为θ（即）的次级波前能到达接收点Rθ在0º到180º之间变化到达接收点辐射能量与θ成正比MobileCommunicationTheory菲涅尔区基尔霍夫公式菲涅尔区从发射点到接收点次级波路径长度直接路径长度大的连续区域接收点信号的合成n为奇数时，两信号抵消n为偶数时，两信号叠加菲涅尔区同心半径第一菲涅尔区半径（n=1）特点在接收点处第一菲涅尔区的场强是全部场强的一半发射机和接收机的距离略大于第一菲涅尔区，则大部分能量可以达到接收机。基尔

7、霍夫公式从波前点到空间任何一点的场强式中，E是波面场强，是与波面正交的场强导数。MobileCommunicationTheory散射2.3.3散射粗糙表面，反射能量于所有方向表面光滑度的判定粗糙表面下的反射场强MobileCommunicationTheory2.4阴影衰落的基本特性阴影衰落（慢衰落）地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成特点与传播地形和地物分布、高度有关表达式传播路径损耗和阴影衰落分贝式式中r移动用户和基站的距离ζ由阴影产生的对数损耗（dB），服从零平均和标准偏差σdB的对数正态分布m路径损耗指数实

8、验数据表明m＝4，标准差σ＝8dB是合理的MobileCommunicationTheory2.5多径传播模型多径传播模型多径信道的统计分析多径衰落信道的分类衰落特性的特征量多径衰落的基本特性多普勒频移多径信道的信道模型