电子科技大学《移动通信原理》 第二章 移动通信电波传播与传播预测模型

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1、第一章内容回顾移动通信的分类及应用系统移动通信的特点和工作方式移动通信的发展七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型1什么是无线通信信道（链路）？七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型2图2.1无线通信链路无线通信链路：从发射机到接收机的整个通信路径链路。移动无线信道的特点(1)移动无线信道是最为复杂的一种无线信道移动无线信道的特点传播的开放性接收点地理环境的复杂性和多样性通信用户的随机移动性移动通信系统的性能主要受到移动信道的制约有效性可靠性安全性七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型3信道函数

2、七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型4信道s(t)r(t)10-310-3不同无线信道下的性能高斯白噪声信道传输性能慢瑞利衰落信道传输性能7dB24dB第二章移动通信电波传播与传播预测模型程郁凡chengyf@uestc.edu.cn通信抗干扰技术国家级重点实验室第二章内容2.1无线电波传播概述2.2自由空间的电波传播2.3三种基本电波传播机制2.4路径损耗模型2.5多径衰落信道及特性参数2.6多径衰落信道的统计模型七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型72.1无线电波传播概述2.1.1电磁波的产生

3、2.1.2无线电波频段划分2.1.3无线电波传播方式七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型8参考书籍：《移动通信无线电波传播》作者：吴志忠2.1.1电磁波的产生(1)电磁场如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场。七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型92.1.1电磁波的产生(2)电磁波变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及

4、远地传播。这种变化的电磁场在空间以一定的速度向远处传播的过程叫做电磁波。七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型10图2.2变化的电磁场2.1.2无线电波频段划分11图2.3电磁波谱图2.4无线电波频段…………2.1.3无线电波传播方式无线电波传播基本概念无线电波传播主要方式地波传播对流层电波传播天波传播卫星通信七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型12无线电波传播基本概念七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型13无线电波传播发射源所发射的无线电波通过自然条件下的媒质到达接收天线的过程称为无线电波

5、传播。图2.5无线电波传播研究传播过程中电磁波与媒质的相互作用传播机理、信道模式传播环境与建模传播效应传输媒质对电磁波的影响七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型14图2.6传输媒质对电磁波的影响传输媒质对电磁波的影响无线电波传播——地波传播地波传播——电波沿着地球表面传播七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型15图2.7地波传播特点优点：信号稳定，不受气象条件、昼夜及季节变化的影响；缺点：地面对电波吸收严重，衰减随着频率的升高而增大。用途：地波导航、标时台、远程通信、广播出现情况：天线低架于地面上；

6、最大辐射方向沿地球表面；频率：中、长波以下的频率。地波传播影响因素地波传播影响因素——地质磁电特性相对介电常数：电导率：相对复介电常数：电磁波在自由空间中的波长：七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型16地面类型相对介电常数r电导率（S/m）均值变化范围均值变化范围海水808040.66~6.6淡水808010-310-3~2.410-2湿土2010~3010-2310-3~310-2干土42~610-31.110-5~210-3表2.1地面特性表地面媒质的电特性常用相对复介电常数来表示媒质的

7、电特性良导体：电介质：半电介质：两者相差不大七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型17300MHz30MHz3MHz300kHz30kHz3kHz海水3303102310331043105湿土310-2310-13310131023103干土1.510-21.510-11.51.51011.51021.5103岩石10-610-510-410-310-210-1频率地质超长波长波中波短波超短波表2.2地面媒质的电特性传播特性地面波的传播特性地表具有半导电特性，电波被吸收。地层电导

8、率越大，频率越低，地面对电波的吸收越小。在不平坦地面的绕射传播条件只有当波长超过障碍物或与障碍物相当时，才具有绕射作用。地波传播方式适合长波、超长波波段，沿海面传播比路面要远。七月21第二章移动通信电波传播与传播预测模型18典型应用(1)低频地波导航系统罗兰C导航系统(Loran---LongRangeNavigation)一种远程脉冲-相位双曲线无线电导航系统（100k