移动通信信道环境知识

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1、学习报告内容：学习移动通信的信道环境姓名：徐忠富日期：2013年09月18日学习报告内容1一了解无线信道21.1无线信道的基本概念21.2电磁波在无线信道中的传播21.2.1基本传播机制21.2.2无线信道的指标21.3无线信道的特点21.4无线信道的主要性能指标3二信道模型的种类32.1为什么构建无线信道模型32.2无线信道模型的分类32.2.1室内传播模型和室外传播模型32.2.2大尺度传播模型和小尺度衰落3三信道对移动通信的影响43.1恒参信道及其对信号的影响43.2随参信道及其对信号的影响4四

2、怎么编写瑞利信道44.1瑞利分布的定义44.2瑞丽衰落模型的适用范围54.3瑞利衰落分布54.3.1幅度的分布54.3.2相位的分布54.4瑞利信道的编写5五瑞利信道的仿真55.1仿真原理55.1.1瑞利分布分析55.1.2多径衰落信道基本模型65.1.3产生服从瑞利分布的路径衰落r(t)75.1.4仿真框架75.2仿真实验结果85.3附录：8A瑞利信道仿真9B多普勒功率谱、信道仿真、瑞丽概率密度仿真10学习报告内容报告内容：学习移动通信的信道环境：了解无线信道，信道模型的种类，怎么编写瑞利信道，信道

3、对移动通信的影响。要求：完成学习报告和瑞利信道的仿真（要求得到其概率密度曲线和多普勒功率谱）。11一了解无线信道1.1无线信道的基本概念无线信道是无线通信的传输媒质，它是基站天线与用户天线之间的传播路径。与其它通信信道相比，无线信道是最为复杂的一种，其中复杂、恶劣的传播条件是无线信道的特征。1.2电磁波在无线信道中的传播对于不同频段的无线电波，其传播方式和特点是不同的。1.2.1基本传播机制无线信号最基本的四种传播机制为直射、反射、绕射、散射。<1>直射：即无线信号在自由空间中的传播；<2>反射：当电

4、磁波遇到比波长大得多的物体时，发生反射，反射一般在地球表面、建筑物、墙壁表面；<3>绕射：是指无线通信发射机发射的电磁波，照射到物体的不规则突出表面的边缘(如：房顶的边缘、窗户的四角等)，再传播到无线通信接收机的天线处。<4>散射：当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上，一般树叶、灯柱等会引起散射。1.2.2无线信道的指标<1>传输损耗①路径损耗；由于电波的弥散特性造成的，反应了在公里量级的空间距离内，接收信号电平

5、的衰落，也称大尺度衰落；②阴影衰落：即慢衰落，是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的；③多径衰落：即快衰落，是接受信号场强在整个波长内迅速的随机变化，一般主要由于多径效应引起的。<2>传输时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等；<3>时延扩展：信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述；<4>多普勒扩展；是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频移扩散，又称时间选择性衰落

6、，是对信道时变效应的描述；<5>干扰：包括干扰的性质以及干扰的强度。1.3无线信道的特点<1>频谱资源有限；<2>传播环境复杂：电磁波在无线信道中传播存在多种机制，使得接收端的信号处于极不稳定的状态，接收信号的幅度、频率、相位等均处于不断变化之中；<3>存在多种干扰：包括同频干扰，11由于射频器的非线性还会引入互调干扰，同一通信系统内不同信道间的隔离度不够还会引入邻道干扰；1.4无线信道的主要性能指标无线信道的性能指标主要包括无线信道的容量、时间相关性、空间相关性、相关时间、相关带宽、信道衰落深度和衰

7、落速率。其中无线信道的容量描述的是在给定的信噪比和带宽条件下，某一信道能可靠传输的传输速率极限。而时间相关性、信道衰落深度和衰落速率描述了信道容量随时间的变化关系，空间相关性描述了信道容量随空间的变化关系。二信道模型的种类2.1为什么构建无线信道模型无线信道是移动通信的传输媒体，所有的信息都在这个信道中传输。信道性能的好坏直接决定着人们通信的质量，因此要想在比较有限的频谱资源上尽可能地高质量、大容量传输有用的信息就要求我们必须十分清楚地了解信道的特性。然后根据信道的特性采取一系列的抗干扰和抗衰落措施，

8、来保证传输质量和传输的容量方面的要求。2.2无线信道模型的分类2.2.1室内传播模型和室外传播模型无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型，后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。①室内传播模型：室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响，但受建筑材料影响大。②室外宏蜂窝模型：当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划；③室外微蜂窝模型：当基站天线架高度在3～6m时，