移动通信电波传播及传播预测模型第一讲

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1、第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播重点内容提示1.信道的描述2.移动信道的特征作业：2.2,2.3第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播关于信道的描述信道的定义：信号的传输媒质。有线信道和无线信道，广义信道和狭义信道。离散信道和连续信道，恒参信道和随（变）参信道。广义信道：包括传输媒质外的有关的变换装置（如：发送设备，接收设备，馈线与天线，调整器，解调器等），平常所说的“调制信道”和“编码信道”就属于这一类。狭义信道：指传输媒质，如有线和无线信道。有

2、线信道属于恒参信道，传输特性基本不随时间变化。移动（无线）信道属于变参信道，存在时延扩展，多径衰落，多普勒效应等问题，对通信影响很大。第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播2.1.1电波传播的基本特性1.信道-----电波传播的路径。即电波从发射天线到接收天线之间的路径。2.信道环境-----地形、地物、气候、电磁干扰、移动传播与频率的关系。3.传播方式-----直射、反射、绕射、散射、折射。4.衰落现象-----传播环境随时间、地点的变化而变化，移动信道的参数随时间而变化，属于时变参量系统。接

3、收信号的幅度和相位是随机变化的，称为电波的衰落现象。多径传播引起多径衰落。5.多普勒效应-----移动通信产生多普勒效应，同样会产生衰落现象。6.大尺度衰落-----收发之间的长距离的信号强度的慢速变化。7.小尺度衰落-----短距离或短时间的信号强度的快速变化。第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播2.2自由空间的电波传播（参考《微波与卫星通信》人邮，孙学康编）自由空间定义：指理想的、均匀的各向同性的介质中电波传播不发生反射、折射、绕射、散射和吸收现象，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗。在

4、自由空间中，电波以球面波向四周辐射，在接收点接收的功率为自由空间的传播损耗定义为:当Gr=Gt=1时，注：Ar为天线有效面积;S为辐射半径R的球面上单位面积平均功率第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播2.33种基本电波传播机制反射:波长远小于障碍物尺寸，将产生反射。绕射（衍射）：波长与障碍物尺寸相当（如孔隙或障碍物边缘），波绕过障碍物，改变方向传播。属于波的物理特性。散射：波长与障碍物尺寸相当（如小颗粒物或粗糙表面的不均匀介质），被障碍物反射后，向所有方向（四周）传播。属于波的物理现象。移动通

5、信电波传播方式主要是直射波加反射波的方式。第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播1.反射2.3.1反射与多经信号2.两径传播模型在接收天线B处的接收信号功率为第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播在大多数场合下，地面波的影响可以忽略，则有式中，且有3.多经传播模型对于多经情况，式（2.8）可推广为当多经数目很大时，必须用统计方法计算。第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播2.3.2绕射(衍射)惠更斯-涅菲尔原理:

6、波在传播过程中，行进中的波前（面）上的每一点，都可看作为产生次级波的点源。在接收点接收到的信号是由许多次级波发射的的子波（点源）构成，由于干涉的结果，有些波相互抵消，有些则相互增强。这与收发距离、波长的等有关。菲涅尔区概念：即从发射点到接收点次级波的路径长度比直接路径长度大的连续区域。菲涅尔区的半径表示为通常认为，在接收点处第一菲涅尔区产生的场强是全部菲涅尔区场强的一半。若收发距离略大于第一菲涅尔区，则大部分能量可以到达接收机。（接收点场强是个菲涅尔区产生场强的矢量和，以奇数区参考，若奇数区为增强，则偶数区就减弱，因相位差180度，互为

7、倒相。）第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播绕射损耗：在收发路径中，任何的障碍物都会使电波产生绕射，都会有一定额损耗。精确计算其损耗是困难的。为了估计和计算的方便，人们常利用一些典型的绕射模型来估测其损耗。x称为菲涅尔余隙。当x/r=0.5时，损耗为0；当x=0时，为6dB;当x<0（负余隙）时，损耗急剧增加。第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播2.3.3散射表面平整度的参考高度为若平面上最大的突起高度h

8、计算粗糙表面的反射时，反射系数需乘以散射损耗系数ρs,表示反射能量有所减弱。按Ament理论，当h>hc时，反射场强可表示为第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲电波传播的基本特性与移动信道的电波传播2