通信信道与时域均衡原理

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1、清华大学通信信道与时域均衡原理王劲涛、戴凌龙电子工程系2上讲回顾发射机信道接收机(f,T)(f+Δf,T)s发送载频≠接收机载频（载波同步）发送符号率≠接收采样率（定时同步）发送的数据结构未知（帧同步）IIii+1FFFFii+1i+2i+3帧开销有效数据通信信号处理23参考书目《现代通信原理》，曹志刚、钱亚生著；清华大学出版社通信信号处理3提纲通信信道特性均衡的目的时域均衡原理单载波时域均衡算法及实现线性均衡器判决反馈均衡器时域均衡器设计实例通信信号处理4数字通信系统模型信源调制解调信道信源信道信编码编码道解码解码可靠

2、性和效率数字通信系统通信信号处理5内接收机通信信号处理67无线电波频段划分通信信号处理不同的频段内的频率具有不同的传播特性78卫星传输方式转发下行上行抛物面天线:天线增益高方向角小点对点视距通信(LOS)自由空间衰减公式计算传输损耗近似AWGN（加性高斯噪声）通信信号处理89有线传输方式主前端社区前端第二个有线环第一个有线环SecondaryRingPrimaryRing集线器有线传输光节点信号质量好CATV网约125-2000用户传输距离长,增加放大HFC-HybridFiberCoax混合光纤同轴网络近似AWGN

3、通信信号处理910无线传输方式固定便携移动(室外定向天线，(室内天线)(全向）如八木天线)增益低信道存在多径，移动还带来时变通信信号处理1011无线信道环境大尺度效应:包括视距路径损耗/绕射、阴影和雨或植被造成的衰落等效应。–用来预测无线覆盖范围小尺度效应:短距离（几个波长以内）或短时间（秒量级）内接收信号强度经历的剧烈变化–产生原因:无线信号的多径传播–用于传输技术的选择和数字接收机的设计通信信号处理1112大尺度效应和小尺度效应空间传播损耗:Pathloss(大尺度)阴影效应:由地形结构引起，表现为慢衰落(大尺度)多径

4、效应:由移动体周围的局部散射体引起(小尺度)的多径传播，表现为快衰落。通信信号处理1213自由空间损耗（Freespaceloss）自由空间是指各向同性、无吸收、电导率为零的均匀介质所存在的空间。传播损耗（发射机和接收机直线传输）4πd2FSL(dB)=10log()10λ•d是路径长度，单位m；是信号波长，单位λm常用形式FSL(dB)=32.5+20logD+20logF1010•D是路径长度，单位公里；F是载波频率，单位MHz基于点到点的链路模型•主要运用在卫星通信、深空通信系统、点对点视距通信通信信号处理1314Ok

5、umura-Hata模型Okumura－Hata模型是规划软件通常采用的传播模型，适用于1500MHz以下的大于1公里范围的宏小区。20世纪60年代，奥村等人在东京近郊利用宽范围的频率，几种固定台高度，几种移动台高度，以及在各种各样不规则地形和环境地物条件下测量信号强度，形成一系列曲线，然后对这些曲线进行拟合建立模型，从而得到了传播模型的经验公式。该模型已经在世界范围内广泛使用，利用修正因子可使它适用于东京以外的地区。通信信号处理1415Okumura-Hata模型L(dB)=69.55+26.16lg(f)-13.82lg(h

6、)ub+(44.9-6.55lg(h))lgd-a(h)bm•d是路径长度，单位m；f是频率，单位MHz；•h是基站天线高度，单位m；h是移动台高度，单位m；bm•a(h)是天线校正因子:m市区（中、小城市）：a(h)=[1.1*log(f)-0.7]*h-[1.56*log(f)-0.8]mm市区（大城市）：a(h)=8.29*[log(1.54*h)]2-1.1（f≤300MHz）mma(h)=3.2*[log(11.75*h)]2-4.97（f≥300MHz）mm郊区：L(dB)=L-2*[log(f/28)]2-5.4suu

7、农村(准开阔地)：L(dB)=L-4.78*[log(f)]2+18.33*log(f)-35.9rqou农村(开阔地)：L(dB)=L-4.78*[log(f)]2+18.33*log(f)-40.94rou通信信号处理1516Okumura-Hata模型适用范围适用范围：频率范围f:150～1500MHz基站天线高度H:30～200mb移动台高度H:1～10mm距离d:1～20km1km以内预测不适用频率超过1500MHz以上时不适用通信信号处理1617COST231-Hata模型COST231-Hata模型是根据奥村－

8、hata模型进行一定的修改得到的。COST231模型适用于1500－2000MHz，在1km以内预测不准。COST231-hata模型也是奥村等人的测试结果作为依据，通过对较高频段的传播曲线进行分析，得到建议公式。通信信号处理171