第6章(6.1.4)移动信道的模型(多径衰落信道).doc

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1、6.1.4移动信道的模型（多径衰落信道）一、时变线性滤波器模型及其响应1.带通系统分析（1）离散多径信道：信道系数，即，时延响应：（14-1-2）（2）连续多径信道：，即表示在0时刻的冲激在τ时刻的响应。响应：（14-1-6）2.等效低通分析（1）离散多径由带通信道模型：其中为实函数，所以有即得到等效低通模型为所以得到：信道系数：或（14-1-5）响应：（14-1-4）其中。若令，则可见是0时刻的冲激通过信道后在时刻上的响应。（2）连续多径信道：（14-1-8）响应：二、多径衰落信道的统计特性1.等效低通信道论冲激响应：即0时刻的冲激通过信道后在时刻上的响应。离散多径：其中连续

2、多径：其中2.分析：由许多时变随机向量组成幅度系数－随移动台运动而随机变化；相位偏移－在[0,2)内随机变化。且各条路径是独立的，各个向量分量是独立随机变量，且零均值的。3.初步结论（1）根据中心极限定理，合成的时变随机向量是零均值，低通复高斯过程其幅度服从Rayleigh分布，相位服从（0，2)均匀分布。（2）信道传输函数：（线性变换）故也是零均值、低通复高斯过程。称为时变传递函数。（3）若其中有一条路径的分量相当强（如直射分量LOS，超过其他分量之总和），则合成向量幅度服从Rice分布。三.频率非选择性慢衰落信道模型－瑞利衰落模型引言：利用信道的统计特性，在非色散信道条件下

3、，建立信道的数学模型。1.分析：等效低通设发送信号为未调制射频波（干净的载波），信道－离散：连续：（1）时域分析接收信号－离散连续所以，与前面分析相类似，是零均值、低通复高斯过程。（2）频域分析假定信道是理想的频率非选择性衰落信道，信道带宽，在信号带宽内为常数。即。注：0是典型的频率，因为为复基带传递函数。则接收信号为：（注：上式来自于。由Parseval公式）所以，的幅度服从瑞利分布，相位服从均匀分布。因此，l当发送为射频单音信号（）时，为零均值低通复高斯过程。l接收信号复包络等于发送信号复包络乘以复高斯过程。2.讨论（1）理想的频率非选择性衰落信道在数学上等效于乘性高斯噪声

4、信道。亦即，对发送信号引入乘性高斯噪声（或乘性瑞利衰落）。（2）实际的频率非选择性衰落信道（包括移动信道和短波信道）是比较接近于理想频率非选择性衰落情况，尤其是在信号包络电平较低时。（3），关于“慢衰落”与“快衰落”幅度衰落快慢取决于T与的关系：l当时，为“慢衰落”（信道分类的第一、二种情况），信道的衰减（即值）至少在一个T内不变。l当时为“快衰落”（信道分类第三、四种情况，“时间选择性衰落信道”），信道的衰减（值）在一个T内就发生变化。（4）关于频率“非选择性”与“选择性”衰落信道l对于频率非选择性衰落信道，满足接收信号的多径分量是不可分辩的，信道模型是单一的路径（瑞利衰落）

5、。l对于频率选择性衰落信道，满足接收信号的多径分量是可分辩的，其分辨率为。所以信道模型为抽头延迟线模型。（课本14-5节）3.模型的建立乘性高斯噪声信道模型（等效低通）：若发送信号为角度调制信号，则（瑞利分布）（令噪声z(t)=0）故，又称为瑞利衰落信道的幅度服从瑞利分布，称为瑞利衰落信号。可以证明：无噪声下，的包络的功率谱为其中为最大多普勒频移。可由WGN通过一个LPF来实现，LPF的传输函数由来确定因此瑞利衰落信道完整模型如下：等效低通模型：带通模型：