移动通信技术ppt电子课件教案第2章移动通信的电波传播

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1、第2章移动通信的电波传播胡玉佩1目标要求基本要求掌握移动通信系统的传播特性；掌握陆地移动通信的场强计算。2主要内容2.1引言2.2移动通信电波传播特性2.3陆地信道的场强计算小结思考题、习题3一、为什么要研究移动通信的电波传播特性？本章的内容为无线网络规划和优化打下理论基础2.1引言1、移动通信电波传播环境复杂。2、移动通信电波传播特性直接关系小区规划、天线高度的确定、通信设备的选择，以及调制技术、跳频技术、均衡技术、分集技术、差错编码技术等技术措施的选择。4二、研究移动信道的基本方法1、理论分析；2、现场电波传播实测；3、移动信道的

2、计算机模拟。2.1引言5三、无线电波的传播方式视距传播（直射波）反射：当电磁波遇到比其波长大得多得物体时发生反射，发射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面绕射：当接收机与发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时发生绕射散射：当波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时，发生散射。散射产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体。2.1引言6绕射基站天线移动台天线绕射波山峰反射、散射反射波直射波地面散射波基站天线移动台天线2.1引言7四、影响传播环境的主要因素：1．自然地形；2．人工建筑；3．植被特征；4．天气状况；5．自

3、然的和人为的电磁噪声状况。2.1引言8主要内容2.1引言2.2移动通信电波传播特性2.3陆地信道的场强计算小结思考题、习题9目前移动通信一般使用的是UHF频段2.2移动通信电波传播特性10一、陆地移动通信的信号衰落1、大尺度衰落：反映出传播在宏观大范围（数十米至数百米量级）的空间距离上的接收信号功率平均值的变化趋势；2、阴影效应：反映了在中等范围内（数十波长量级）的接收信号功率平均值起伏变化的趋势，会引起大尺度衰落；3、小尺度衰落：反映微观小范围（数十波长以下量级）接收信号功率平均值的起伏变化趋势。2.2移动通信电波传播特性112.2

4、移动通信电波传播特性12二、大尺度衰落1、 自由空间传播损耗2、 发射、绕射和散射3、 阴影效应：又称为正态衰落注：传播损耗指发送功率与接收功率的比值，通常用分贝表示。2.2移动通信电波传播特性13location1，自由空间传播损耗；location2，自由空间传播损耗和反射（陆地）；location3，自由空间传播损耗和绕射（树）；location4，自由空间传播损耗、绕射和阴影效应（山）；location5，自由空间传播损耗、绕射和阴影效应（多座山）。2.2移动通信电波传播特性14三、自由空间传播损耗电波在自由空间中沿直线传播，

5、不发生反射、绕射、散射和被吸收等情况下的损耗。Lbs(dB)=32.45+20log(f/1MHz)+20log(d/1km)f：信号频率，以MHz为单位；d：通信距离，以km为单位。2.2移动通信电波传播特性电磁空间的传输损耗是指球面波在传播过程中，随着传播距离增大，电磁能量在扩散过程中引起的球面波扩散损耗。152.2移动通信电波传播特性1234567890距离/km功率/dB波长为1米162.2移动通信电波传播特性四、阴影效应由于传播环境中的地形起伏，建筑物或其他障碍物对电波的遮蔽而引起的传播损耗。172.2移动通信电波传播特性1

6、234567890距离/100m波长为1米功率/dB18五、小尺度衰落1、多径效应2、移动台移动速度3、周围物体移动速度4、信号带宽2.2移动通信电波传播特性192.2移动通信电波传播特性1234567890距离/m波长为1米功率/dB202.2移动通信电波传播特性六、多径效应1、 定义：在实际无线电波传播信道中(包括所有波段)，有许多时延不同的传输路径，从不同路径来的信号在接收端合成，使接收信号的幅度急剧变化，从而形成衰落。212.2移动通信电波传播特性六、多径效应2、时延扩展：从时域角度看，各个路径的长度不同，因而信号到达时间就不

7、相同。若从基站发射一个脉冲信号，则接收信号中不但包括该脉冲，而且还包括它的各个延迟信号。这种由于多径效应引起的时域中接收信号脉冲的宽度扩展的现象，称为时延扩展(timedelayspread)。222.2移动通信电波传播特性最大时延扩展多径传播23市区的传播时延要比郊区长2.2移动通信电波传播特性242.2移动通信电波传播特性六、多径效应3、相干带宽：相干带宽(coherencebandwidth)是从频域方面描述时延扩展的，它是指某一特定的频率范围，在该频率范围内的任意两个频率分量都具有很强的幅度相关性，即在相干带宽范围内，频率分量

8、的衰落具有一致性。4、 时延扩展和相干带宽的关系：信道的相干带宽与该信道的时延扩展成倒数关系。时延扩展和相干带宽描述了信道的时间色散特性。252.2移动通信电波传播特性六、多径效应5、频率选择性衰落：从频域看，如果相干带