多普勒频移与多径效应.doc

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1、通信与信息系统多径效应多普勒频移定义电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。当移动台以恒定的速率沿某一方向移动时，由于传播路程差的原因，会造成相位和频率的变化，通常将这种变化称为多普勒频移。示意图影响时延扩展由于各条反射路径的长度不相同，所以各条多径信号到达接收机的到达时间（TOA）也各不相同。因此，多径信号首先带来的一个影响就是时延扩展。譬如说发射一个矩形脉冲，而由于多径的存在，到达接收机的就是一个时延不同的信号叠加而成的类似于梯形的脉冲，而且脉冲的宽度被展宽，称之为时延扩展。时延扩展的最直接影响就是带来了较大的ISI（码间干扰）。必须通过信道均衡将其消除

2、。频率扩展物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blueshift）。多普勒频移，当运动在波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移redshift）。相干带宽相干带宽是描述时延扩展的：相干带宽是表征多径信道特性的一个重要参数，它是指某一特定的频率范围，在该频率范围内的任意两个频率分量都具有很强的幅度相关性，即在相干带宽范围内，多径信道具有恒定的增益和线性相位。通常，相干带宽近似等于最大多径时延的倒数。相干时间相干时间是描述多谱勒扩展的：相干时间在时域描述信道的频率色散的时变

3、特性。相干时间与多普勒扩展成反比，是信道冲激响应维持不变的时间间隔的统计平均值。相干时间就是信道保持恒定的最大时间差范围，发射端的同一信号在相干时间之内到达接收端，信号的衰落特性完全相似，接收端认为是一个信号，若大于相干时间，则接收机无法识别，只能认为是干扰信号。频率选择性衰落与平坦衰落从频域看，如果相干带宽小于发送信道的带宽，则该信道特性会导致接收信号波形产生频率选择性衰落，即某些频率成分信号的幅值可以增强，而另外一些频率成分信号的幅值会被削弱。如果相关带宽大于信号带宽那么就称为平坦衰落，否则就是频率选择性衰落。时间选择性衰落（快衰落）和慢衰落如果基带信号的符号周期

4、大于信道的相干时间则在基带信号的传输过程中信道可能会发生改变，导致接收信号发生失真，产生时间选择性衰落，也称快衰落；如果基带信号的符号周期小于信道的相干时间，则在基带信号的传输过程中信道不会发生改变，也不会产生时间选择性衰落，也称慢衰落。