移动信道中的电波传播ch

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1、移动通信MobileCommunication目录第一章概述（4学时）第二章移动通信组网原理（8学时）第三章移动信道中的电波传播（8学时）第四章数字移动通信关键技术（8学时）第五章GSM/GPRS数字蜂窝移动通信系统（8学时）第六章窄带CDMA数字蜂窝移动通信系统（6学时）第七章第三代(3G)数字蜂窝移动通信系统（8学时）第八章移动数据传输（4学时）第九章未来移动通信展望（2学时）习题讲解与课堂练习（6学时）复习（2学时）2第三章移动信道中的电波传播3.1三种基本传输机制3.1.1反射与多径信号3.1.2绕射损耗3.1.2散射3.2电磁场基础理

2、论3.3自由空间的无线电传播3.4阴影衰落3.5多径衰落3.5.1多径衰落的基本特性3.5.2多普勒频移33.5.3瑞利（Rayleigh）和莱斯（Rician）分布3.5.4衰落特征量3.5.5时延扩展与相关带宽3.5.6多普勒频展与相干时间3.5.7多径衰落类型3.6电波传播路径损耗模型3.6.1Okumura模型3.6.2Okumura-Hata模型3.6.3COST-231Hata模型3.6.4COST-231Walfisch-Ikegami(WIM)模型3.6.5COST-231室内电波传播路径损耗模型43.1三种基本传输机制电波利用

3、电离层的折射、反射和散射作用进行传播的方式称为天波沿地球表面进行传播的电波传播模式称为地表面波。在对流层中进行的电波传播方式称为空间波5在移动通信系统中，影响电磁波传播的三种基本传播机制：反射、绕射、散射。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。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

4、射波基站天线移动台天线73.2无线电波传播概述三种衰落路径损耗衰落：它指电波在空间传播所产生的损耗，反映了传播在宏观大范围（即公里量级）的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。它随着距离基站的距离而变，衰减特性服从8阴影衰落：它是指由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗，反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，其衰落特性服从对数正态分布。这种衰落变化率较慢，又称为慢衰落。9小尺度衰落（多径衰落、瑞利衰落）：它主要是由多径传播而产生的衰落，反映了微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而

5、产生的损耗，其衰落特性服从瑞利（Rayleigh）分布或莱斯（Rician）分布。10多径衰落可分为三种：1）空间选择性衰落：在不同地点（空间）衰落特性不一样成因：开放型移动信道2)频率选择性衰落：在不同的频率衰落特性不一样成因：宽带移动信道3)时间选择性衰落：在不同的时间衰落特性不一样成因：高速移动用户的信道111213GSM1800强场变化举例-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100500100015002000250030003500400045005000距离(m)强场(dBm)测量自由空间短期衰落长期衰落±2m

6、/2143.3自由空间的无线电传播在自由空间中，电波的传播是直线传播（无阻挡的视距路径）。适用范围是：卫星通信系统和微波视距无线链路接收信号功率自由空间路径损耗式中，f:通信频率，与波长λ的关系为：f=c/λd:通信距离15163.4阴影衰落当电波在传播路径上遇到障碍物的阻挡时，会产生电磁场的阴影，造成接收天线处场强中值的变化，从而引起衰落，这种衰落又称阴影衰落接收信号服从对数正态分布（以分贝表示时，服从正态分布）其中，为均值为零的高斯随机变量；标准偏差为（dB计）1718衰落储备Okumura为了防止因衰落（包括多径衰落和阴影衰落）引起的

7、通信中断，在信道设计中，必须使信号的电平留有足够的余量，以使中断率R小于规定指标，这种电平余量称为衰落储备19203.5多径衰落3.5.1多径衰落的基本特性多径效应在时域上引起信号的时延扩展，相应地在频域上规定了相干带宽。当信号带宽大于相干带宽时就会发生频率选择性衰落。多普勒效应在频域上引起信号频谱扩展，相应地在时域上规定了相干时间。当符号周期大于相干时间时就会发生时间选择性衰落。21223.5.2多普勒频移由于移动台和基站的相对运动，每个多径波都经历了明显的频移过程。移动引起的接机信号频移称为多普勒频移。频率弥散frequencydisper

8、sion频率差最大多普勒频移fm=v/λ233.5.3瑞利和莱斯分布1、瑞利分布假设：（1）收、发间存在多条反射路径且各个反射波的幅度和到达接收天线的