无线信道基本知识

1、2Mobile Communication Theory目录目录概述概述1自由空间的电波传输自由空间的电波传输234563Mobile Communication Theory基站天线、移基站天线、移动用户天线和动用户天线和两付天线之间两付天线之间的传播路径的传播路径传播损耗和色散传播损耗和色散阴影衰落阴影衰落多径衰落多径衰落多普勒频移多普勒频移直射、反射、直射、反射、绕射和散射以绕射和散射以及它们的合成及它们的合成复杂的无线复杂的无线电波传播环电波传播环境境移动通信移动通信信道信道衰落的衰落的原因原因无线电无线电波传播波传播方式方式衰落的衰落的表现表现移动信道的移动信道的基本特性基本特性 衰

2、落特性衰落特性4Mobile Communication Theory一种典型的信号传播环境一种典型的信号传播环境 5Mobile Communication Theoryv 大尺度衰落与小尺度衰落大尺度衰落与小尺度衰落6Mobile Communication Theoryv衰落特性的算式描述衰落特性的算式描述式中，r(t)表示信道的衰落因子；m(t)表示大尺度衰落；r0(t)表示小尺度衰落。(t)(t)r rm(t)m(t)r(t)r(t)0 0大尺度衰落小尺度衰落7Mobile Communication Theory传播传播损耗损耗接收接收功率功率传播传播损耗损耗接收接收换算换算ttr

3、rGPdAP24自由空间自由空间电波传播电波传播分贝表示分贝表示 dfLlog20log2045.32() 10log ()rrP dBmP mW() 10log ( )rrP dBWP W42rrGA 8Mobile Communication Theory 反射反射散射散射绕射绕射9Mobile Communication Theory 2tr2tr.Ae)R1(Re1GGd4PP 2tr2trRe1GGd4PP 直射波反射波地表面波可忽略可忽略地面二次效应 l2 ()lACCBAB 2i1N1iitr2tr)jexp(R1GGd4PP 10Mobile Communication The

4、ory惠更斯菲涅尔惠更斯菲涅尔原理原理菲涅尔区菲涅尔区基尔霍夫公式基尔霍夫公式v电磁波在传播过程中，行进中的波前电磁波在传播过程中，行进中的波前(面面)上的每上的每一点，都可作为产生次级波的点源，这些次级波一点，都可作为产生次级波的点源，这些次级波组合起来形成传播方向上新的波前组合起来形成传播方向上新的波前(面面)。11Mobile Communication Theory10( , )10ml rr10log ( , )10logl rmr12Mobile Communication Theory13Mobile Communication Theory多径衰落的基本特性14Mobile C

5、ommunication Theory多径衰落的基本特性15Mobile Communication Theorycosvfdmfv16Mobile Communication Theory功率延迟分布功率延迟分布PDP时间色散时间色散多普勒功率谱密度多普勒功率谱密度DPSD角度谱角度谱PAP频率色散频率色散角度色散角度色散17Mobile Communication Theory分类 不同频率分量的衰落 信号波形频率选择性衰落 不一致 失真失真非频率选择性衰落（平坦衰落） 相关的 一致的 不失真不失真数字通信系统信号带宽小于信道相干带宽信号带宽小于信道相干带宽BsBc平坦衰落平坦衰落频选衰落

6、频选衰落码间干扰码间干扰18Mobile Communication Theory200()( )( )pdpd 00( )( )pdpd0,36019Mobile Communication Theory空选衰落空选衰落:天线空间距离大于相关距离天线空间距离大于相关距离Dc非空选衰落非空选衰落:天线空间距离远小于相关距离天线空间距离远小于相关距离 Bc Ts Bs 10sT22Mobile Communication Theory快衰落慢衰落原因冲激响应变化快于基带信号变化信道冲激响应变化比不上基带信号变化条件TsTc BsBd TsBd23Mobile Communication Theo

7、ryHata模型模型CCIR模型模型LEE模型模型COST 231 Walfisch-Ikegami 模型模型24Mobile Communication TheoryterraincellteretecpCCdhhhfdBLloglog55. 69 .44log82.13log16.2655.69cftehreh rehMHzfhMHzfhfhfhcrecrecrecre30097. 475.11log2 . 33001 . 154. 1log29. 8大城市、郊区、乡城8 . 0log56. 17 . 0log11. 1中小城市22cellC乡村98.40log33.18log78.4郊区

8、4.528log2城市022ccccellfffCterrainCd25Mobile Communication TheoryMterraincellteretecCCCdhhhfdBLloglog55. 69 .44log82.13log9 .333 .4650MC市中心大城3中等城市和郊区0dBdBCM26Mobile Communication TheoryBdhhhfdBLteretecloglog55. 69 .44log82.13log16.2655.6950数值分比被建筑物覆盖区域的百log2530 B27Mobile Communication Theory28Mobile C

9、ommunication Theory29Mobile Communication TheoryfdLlog20log266 .42210LLLL111log20log10log109 .16LhhfwLmRbfkdkkLLfdalog9loglog21230Mobile Communication TheoryCOST 231 Walfisch-Ikegami模型各参数意义111log20log10log109 .16LhhfwLmRbfkdkkLLfdalog9loglog212 9055551114.04553535075.05 .23503571.01011LRBRBRBhhhhhhL, 0,1log1821kmdhhhhdkmdhh