描述多径衰落信道的主要参数.doc

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1、§2-3描述多径衰落信道的主要参数移动无线信道是弥散信道。及信号通过无线空间将在时间域和频率域产生弥散，即本来在时间和频谱上分开的波形会产生交叠，使信号出现衰落失真。这便是选择性衰落。所谓选择性是指在不同的空间，不同的频率和不同的时间其衰落特性是不一样的。一般快衰落将影响无线信道的选择性。按选择性的不同可分为以下三类：空间选择性衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落。一、各种影响弥散信道的因素n多径效应在时域上引起信号的时延扩展，使得接收信号的时域波形展宽，相应地在频域上规定了相关（干）带宽性能。当信号带宽大于相关带宽时就会发生频率选择性衰落。功率时延分布（PDP，PowerDelayProfi

2、le）n多普勒效应在频域上引起频谱扩展，使得接收信号的频谱产生多普勒扩展，相应地在时域上规定了相关（干）时间性能。多普勒效应会导致发送信号在传输过程中，信道特性发生变化，产生所谓的时间选择性衰落。多普勒功率谱密度（DPSD，DopplerPowerSpreadDensity）n散射效应会引起角度扩展。移动台或基站周围的本地散射以及远端散射会使得天线的点波束产生角度扩散，在空间上规定了相关距离性能。空域上波束的角度扩散造成了同一时间、不同地点的信号衰落起伏不一样，即所谓的空间选择性。功率角度谱（PAS，PowerAzimuthSpectrum）二、频率选择性衰落:信号频谱内具有不同增益①时间色散

3、(TimeDispersionParameters)原因：因多径传播造成信号时间扩散的现象。典型情况：由远处的山丘与高大建筑物反射而形成的干扰信号，使得信号在时域和空间角度上产生了扩散。定义：发射信号经过不同路径到达接收点的时间各不相同。图时变多径信道响应示例(a)N=3(b)N=4(c)N=5假设发射端发射的是一个时间宽度极窄的脉冲信号，经过多径信道后，由于各信道时延的不同，接收端接收到的信号为一串脉冲，即接收信号的波形比原脉冲展宽了。这种由于信道时延引起的信号波形的展宽称为时延扩展，或叫时间弥散，它会引起码间干扰。描述时间色散的重要参数:1)平均附加时延------------------

4、（2.18）2)rms时延扩展------------------（2.19），其中3）最大附加时延(XdB)：多径能量从初值衰落到低于最大能量处XdB的时延，即tx-t0通常时延功率谱曲线满足负指数分布，即=，由于指数分布的均值和均方根值相同，即=。时延扩展典型实测值如P29。时延扩展的取值范围1，市区的时延要比郊区大，市区一般大于3，郊区和开阔地带较小，分别小于0.5和0.2。即从多径时间色散考虑，市区传播条件更为恶劣。为了避免码间干扰，如无抗多径措施，则要求信号的传输速率必须比1/低得多。②相关带宽时延扩展产生频率选择性衰落。在信号频率间隔很小的单音的衰落在时间上近乎一致，所以它们在所有

5、时刻具有相同的衰落；然而当两个单音频率间隔增大时，他们的衰落将趋向独立，这意味着在某个特定时间，两单音信号的衰落不同。若信号中同时包含着两种频率的分量，经过多径信道，两分量的衰减不同，这种现象叫频率选择性衰落。频率选择性衰落用相干带宽描述。相关带宽：其定义为信道在两个频移处的频率响应保持强相关时的最大频率差。相干带宽越小，时延扩展越大；反之，相干带宽约大，时延扩展越小。由时域和频域的相关函数是一对傅立叶变换对，易知相关带宽B=（推导可见p30）。如果相干带宽定义为频率相关系数大于0.9的某特定带宽，则相干带宽近似为：如果将定义放宽至相关函数值大于0.5，则相干带宽近似为：而工程上，一般计算相关

6、带宽。------------------（2.20）例如，=3，则=53kHz。此时的传输信号带宽应小于53kHz。③抗多径措施：均衡技术、采用Rake接收方式，但频率相关区间一定要大于200kHz，才有多径分级效果。其中RAKE接收机（RAKEreceiver）一种能分离多径信号并有效合并多径信号能量的最终接收机。多径信号分离的基础是采用直接序列扩展频谱信号。RAKE接收机利用直扩序列的相关特性，采用多个相关器来分离直扩多径信号，对其进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，然后按一定规则将分离后的多径信号合并起来以获得最大的有用信号能量。这样将有效地利用多径分量，提高多径分集的效果。当直扩

7、序列码片宽度为TC时，系统所能分离的最小路径时延差为TC。据CDMA系统中可分离的径的概念，当两信号的多径时延相差大于一个扩频码片宽度时，可以认为这两个信号是不相关的，或者说是路径可分离的。反应在频域上，即信号的传输带宽大于信号的相干带宽时，认为这两个信号是不相关的，或者说是路径可分离的。由于CDMA系统是宽带传输的，所有信道共享频率资源，所以CDMA系统可以使用RAKE接收技术，而其他两种多址技