变参信道及其对信号传输的影响

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1、第三章信道与干扰数字通信原理主要内容3.1概述3.2恒参信道及其对信号传输的影响3.3变参信道及其对信号传输的影响3.4变参信道特性的改善3.5信道噪声3.6信道容量数字通信原理重庆大学通信工程学院3.3变参信道及其对信号传输的影响变参信道1变参信道对信号传输的影响2数字通信原理重庆大学通信工程学院变参信道变参信道包含的传输媒质比较复杂，信道特性随时间变化很快，比恒参信道复杂得多，对信号传输过程的影响也要严重得多典型的变参信道对流层散射流星余迹散射电离层反射和散射数字通信原理重庆大学通信工程学院对流层散射电磁波经过大气中的不均匀物质后，传输

2、方向发生改变的现象称为散射不均匀物质为散射体。利用大气层中散射体对电磁波的散射和反射作用而进行的超视距无线电通信叫散射通信。对流层散射通常是指无线电电磁波在大气对流层和平流层的散射传播。数字通信原理重庆大学通信工程学院对流层从地面开始到10－16公里的高空（两极为10公里，赤道为16公里）叫对流层对流层是大气的最低层，对流层中的湿度、压力、水气都是随温度变化的由于地表情况不同（地理条件不同），经常会出现大气湍流——形成一个个大气旋涡，各涡流单元拥有不同的介电常数，对电磁波的折射率也不同。当发射天线辐射的电波作用于这些不均匀气团时，由于介电常

3、数的不同，必然产生折射和散射，这时，电磁波传播方向不再与以前一致，而是向四面八方发散。对流层散射的传播距离可达500－600公里远。数字通信原理重庆大学通信工程学院平流层从对流层顶到离地面60公里左右的高空大气层叫平流层，它处于对流层与电离层之间平流层散射距离可达600－1000公里。数字通信原理重庆大学通信工程学院变参信道对流层散射流星余迹散射电离层反射和散射数字通信原理重庆大学通信工程学院流星余迹散射流星经常出现在离地面70－130公里的高空，流星运动的速度和动能都比较大，在与大气的碰撞过程中，足以使部分流星发生物理电离，形成一个柱形的

4、电离区——流星余迹，这个柱形电离区存在的时间大约在1秒以上，利用它可以进行散射通信。流星的出现是离散的，流星余迹也是不连续的，但流星的出现非常频繁，统计表明，每昼夜进入地球大气层的流星在1010以上，尽管余迹时间短暂且不连续，但由于数量很多，仍可利用它进行通信。数字通信原理重庆大学通信工程学院变参信道对流层散射流星余迹散射电离层反射和散射数字通信原理重庆大学通信工程学院电离层反射和散射电离层是离地面60－2000公里的高空大气层，太阳光中的紫外线照射高空大气使之发生电离，形成电离层。电离层一般分为四层，60－80公里为D层，160－120公

5、里为E层，200公里左右为F1层，350－400公里为F2层。D层只有在白天日照时才存在，主要对长波起反射作用，而对短波和中波则起吸收作用E层主要由氧原子电离形成，可反射中波和短波，白天晚上都存在利用F层的反射作用，可进行短波远距离通信，通信距离为1000－2000公里数字通信原理重庆大学通信工程学院散射通信由于散射体既不受电离层变化的骚扰，又不怕雷电等恶劣天气的影响，即便在太阳黑子活动情况异常或是在磁爆、核爆炸等恶劣情况下，大气中的散射体也始终存在，因而散射通信具有抗破坏能力强、抗干扰性强、通信距离远、通信稳定可靠、保密性强等特点，尤其适

6、合用在近海跨越海峡、海湾和岛屿及用于内陆跨越沙漠、高山、湖泊、沼泽和人烟稀少的边远地区的通信。散射通信设备已广泛用于建立永久性固定通信干线。散射设备还被用于装车，使其成为能在现场迅速开通或转移的移动散射站，成为民用机动通信的重要手段。散射通信适合在野战条件下使用，目前在军事领域内也被广泛采用。数字通信原理重庆大学通信工程学院信号在媒质中的传播电离层发收单跳双跳发收对流层散射区每条路径信号的衰耗和时延随电离层或对流层的变化机理随机变化；多径传播后的接收信号将是衰减和时延随时间变化的各路径信号的合成(矢量和)，虽然每条路径信号的振幅和相位的变化

7、可能是缓慢的，但合成信号则可能产生快速、剧烈、复杂的变化。由发射点出发的电波可能经多条路径到达接收点——多径传播数字通信原理重庆大学通信工程学院变参信道传输媒质的特点对信号的衰耗随时间的变化而变传输的时延随时间而变多径传播数字通信原理重庆大学通信工程学院3.3变参信道及其对信号传输的影响变参信道1变参信道对信号传输的影响2数字通信原理重庆大学通信工程学院变参信道对信号传输的影响频率弥散与快衰落频率选择性衰落和时间弥散慢衰落数字通信原理重庆大学通信工程学院频率弥散与快衰落可用变参信道传送单频信号来说明频率弥散快衰落现象发射波经过n条路径传播后

8、的接收信号第i条路径的接收信号振幅，随时间不同而随机变化第i条路径的接收信号时延，随时间不同而随机变化第i条路径的随机相位数字通信原理重庆大学通信工程学院频率弥散与快衰落缓慢变化