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无线移动通信信道

2015-3-27 07:10| 来源:电工学习网| 查看: 1985| 评论: 0

摘要:   无线信道的电波传播特性与电波传播环境密切相关,这些环境包括地貌、人工建筑、气候特征、电磁干扰情况、通信体移动速度情况和使用的频段,它们直接关系到无线通信设备要采用的无线传输技术,关系到无线通信系统 ...
  无线信道的电波传播特性与电波传播环境密切相关,这些环境包括地貌、人工建筑、气候特征、电磁干扰情况、通信体移动速度情况和使用的频段,它们直接关系到无线通信设备要采用的无线传输技术,关系到无线通信系统的通信能力和服务质量。
  无线移动通信信道是一种电波传播环境很复杂的无线信道,电波在不同的地形地貌和移动速度的环境条件下传播。有三种研究无线移动通信信道的基本方法:
  理论分析。用电磁场理论和统计理论分析电波在移动环境中的传播特性,并用数学模型来描述移动信道。
  现场电波实测。在不同的传播环境中,做电波实测实验,验证和校正理论分析结果。计算机模拟。灵活快速地模拟各种移动环境。
  根据不同距离内信号强度变化的快慢分为大尺度衰落、小尺度衰落。大尺度衰落与小尺度衰落特性如下表1 。
表1大尺度衰落与小尺度衰落特性
  大尺度衰落 小尺度衰落(主要特征是多径)
描述 长距离上信号强度的缓慢变化 短距离上信号强度的快速波动
原因 信道路径上固定障碍物的阴影 移动台运动和地点的变化
影响 业务覆盖区域 信号传输质量
  无线移动通信信道是由长期慢衰落和短期快衰落效应来表征的。图1示出了无线移动信道中的长期慢衰落和短期快衰落效应。当忽略热噪声时,接收机接收的信号可以表示为衰落特性的算式描述
  式中,r(t)表示信道的衰落因子;m(t)表示长期慢衰落,即本地或对数正态衰落分量;r0(t)表示短期快衰落,即多径或瑞利衰落分量。
图 1 无线信道中的长期慢衰落和短期快衰落
  长期慢衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物(建筑物、山丘、树林等)的阴影引起的,衰减特性一般服从d-n律,平均信号衰落和关于平均衰落的变化具有对数正态分布的特征。利用不同测试环境下的移动通信信道的长期慢衰落中值计算公式,可以计算移动通信系统的业务覆盖区域。从无线系统工程的角度看,传播的衰落主要影响到无线区的覆盖。
  短期快衰落是由移动台运动和地点的变化而产生的。其中,多径产生时间扩散,引起信号符号间干扰;运动产生多普勒效应,引起信号相位变化。不同的测试环境有不同的短期快衰落特性。而多径衰落严重影响信号传输质量,并且是不可避免的,只能采用抗衰落技术来减少其影响。

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