无线信道特性分析

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1、无线信道特性分析随着科学技术的发展，无线通信已经渗透到我们生活的各个方面,对我们的生活工作有着巨大的影响。在无线通信系统中，无线通信的信道的特性对整个系统有着巨大的影响,下面我就对无线信道的特性做一下简单的分析。要想搞明白无线信道具有哪些特性，就要先了解什么是无线信道。信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻，对于无线电波而言，它从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条，但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作,我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接，把这条衔接通路称为信道。信道具有一定的频率带宽，正如公路有一定的宽度一样。无

2、线信道中电波的传播不是单一路径，而是许多路径来的众多反射波的合成。由于电波通过各个路径的距离不同，因而各个路径来的反射波到达时间不同，也就是各信号的时延不同。当发送端发送一个极窄的脉冲信号时，移动台接收的信号由许多不同时延的脉冲组成,我们称为时延扩展。同时由于各个路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信号在接收端迭加，有时迭加而加强（方向相同），有时迭加而减弱（方向相反）。这样，接收信号的幅度将急剧变化，即产生了快衰落。这种衰落是由多种路径引起的，所以称为多径衰落。此外，接收信号除瞬时值出现快衰落之外，场强中值（平均值）也会出现缓慢变化。主要是由地区位置的改变以及气

3、象条件变化造成的，以致电波的折射传播随时间变化而变化，多径传播到达固定接收点的信号的时延随之变化。这种由阴影效应和气象原因引起的信号变化，称为慢衰落。而且，由于移动通信中移动台的移动性，如前所说那样，无线信道中还会有多普勒效应。在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变高,远离基站时，频率变低。我们在移动通信中要充分考虑“多普勒效应”o虽然，由于日常生活中，我们移动速度的局限，不可能会带来十分大的频率偏移，但是这不可否认地会给移动通信带来影响，为了避免这种影响造成我们通信中的问题，我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。综上所述，无线信道包括了电波的多径传播，时延扩展

4、，衰落特性以及多普勒效应等。接下来我们就进入正题，开始讨论无线信道的特性。不同频段的无线电波，其传播方式和特点是不相同的。对工作于VHF和UHF频段的移动通信来说，电波传播的方式主要是空间波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。陆地移动系统中，移动台处于城市建筑群之中或处于地形复杂的区域,其天线将接收从多条路径传来的信号，再加移动台本身的运动，使得移动台和基站之间的无线信道多变且难以控制。与其它通信信道相比，移动信道是最为复杂的一种。例如，模拟有线信道中典型的信噪比约为46dB,也就是说，信号电平要比噪声电平高40000倍。而且对有线信道来说，其传输质量是可以控制的。通过选择合

5、适的材料与精心加工,可以确保在有线传输系统中有一个相对稳定的电气环境。有线传输线路中，信噪比的波动通常不超过1-2dBo只有当某段线路运行了相当长一段时间后，由于线路损坏逐步带来的损耗也许可达10一15dB,但在这种情况下，就需要对这段线路进行更新了。与此相对照，陆地移动无线信道中信号强度的骤然降低即所谓衰落是经常发生的，衰落深度可达30dBo在城市环境中,一辆快速行驶车辆上的移动台的接收信号在一秒钟之内的显著衰落可达数十次。这种衰落现象严重恶化接收信号的质量，影响通信可靠性。在蜂窝移动环境中，同频干扰是一个必须考虑的问题。当发生衰落时，要接收的信号也许比同频小区基站来的干扰信号还要

6、弱，接收机就会锁定在错误信号上。模拟移动通信多采用调频传号，调频方式的捕获效应对同频干扰有一定的抑制作用。而衰落现象会显著改变调频信号特性，消弱其捕获效应。对于数字传输来说，衰落将使比特误码率(BER)大大增加。移动信道与非移动点对点无线情道相比，信号传输的误比特串前者比后者高106倍。与此相对照，有线信道中能够很好工作的语音编码器、调制解调器和同步装置在移动环境中工作性能将会大大恶化。移动信道的衰落特性取决于无线电波传播环境。不同的环境，其传播特性也不尽相同。例如，一个有许多高层建筑的nd大城市与平坦开阔的农村相比，其传播环境有很大不同，两者的移动信道特性也大有差异。而传播环境本身

7、是相当复杂的，这就使得移动信道特性也是十分复杂的。复杂、恶劣的传播条件是移动信道的特征，这是由在运动中进行无线通信这一方式本身所决定的。对于移动通信来说，恶劣的信道特性是不可回避的问题。要在这样的传播条件下保持可以接受的传输质量，就必须采用各种技术措施来抵消衰落的不利影响。这就是各种抗衰落技术，包括分集、扩频/跳频、均衡、交织和纠错编码等。另外，信号传输方式，如调制方式，对信道中的衰落也要有一定的适应能力。许多抗衰落实用技术已成功地应用于模拟无线系统。在数