移动通信电波传播PPT学习教案

1、会计学1移动通信电波传播移动通信电波传播图3-1 典型的移动信道电波传播路径 第1页/共48页) 1 . 3()(lg20)(lg2045.32dBMHzfkmdLbs其中,d为距离(km),f为工作频率(MHz)。 第2页/共48页)2 . 3()() )()(57. 30kmmhmhdTR当考虑空气的不均匀性对电波传播轨迹的影响后，等效为地球半径R=8500km，可得修正后的视距传播的极限距离： ) 3 . 3()() )()(12. 40kmmhmhdTR第3页/共48页第4页/共48页（a）负余隙 （b）正余隙 图3-3 菲涅尔余隙第5页/共48页21211ddddx第6页/共48页图

2、3-4 绕射损耗与菲涅尔余隙之间的关系 第7页/共48页第8页/共48页dhhcbadRT2)6 . 3(220dTt第9页/共48页图3-5 反射波和直射波 第10页/共48页)7 . 3(20d第11页/共48页tAccos设发射机发出的信号为：则接收机接收端收到的合成信号为： niicitttRtR1)(cos)()()(cos)(1tttRicnii式中 为第i条路径的接收信号； 为第i条路径的传输时间； 为第i条路径的相位滞后， )(tRi)(ti)(ti)()(ttioi（3-8）)(tRi)(ti 和 随时间的变化与发射信号的载频周期相比，通常要缓慢得多，所以，可以认为是缓慢变化

3、的随机过程 。niniciiciitttRtttRtR11sin)(sin)(cos)(cos)()(所以（3-8）式可写成：（3-9）第12页/共48页设：niiisniiicttRtxttRtx11)(sin)()()(cos)()()(sin)()(cos)()(ttxttxtRcccs)(cos)(tttUc则（3-9）式可写为：)()()(22txtxtUsc)()()(1txtxtgtsc)(tU为合成波 的包络； 为合成波 的相位。 )(tR)(tR)(t通常 满足瑞利分布，相位 满足均匀分布， 可视为一个窄带过程。 )(tU)(t)(tRrrrrP0)2exp()(222202

4、1)(P则：第13页/共48页由上式可得出瑞利衰落的一些特性： 均值为：方差为：2533.12)(0drrrPrErmean222022224292.0)22(2)(drrPrrErEr第14页/共48页)(2lg10)(22dBAdbK000, 0)()(202)(2222rrAArIerrPAr设KA, 0若莱斯分布 瑞利分布 第15页/共48页)14. 3 (40lg20f第16页/共48页)15. 3(40lg204lg20)()(2210fdhhdBEdBE或者说，不平坦地带传播衰减为)16. 3(40lg204lg20)(221fdhhdBA如果h1、h2用米表示，d用公里(km)

5、表示，f用MHz表示，则)(lg40)(lg20)(lg20)(lg2088)(21kmdmhmhMHZfdBLA第17页/共48页第18页/共48页第19页/共48页图3-6 准平滑地形大城市基本衰耗中值Am(f,d) 第20页/共48页 图3-7 基地站天线高度增益因子 第21页/共48页图3-8 移动台天线高度增益因子 第22页/共48页)18. 3(),(dfALLmbsT若基地站天线有效高度不是200m，可利用图3-7查出修正因子Hb（hb，d），对基本衰耗中值加以修正，它成为基站天线高度的增加因子。若移动台天线高度不等于3m时，可利用图3-8查出修正因子Hm（hm，f），对基本衰耗

6、中值进行修正，它称为移动台天线高度的增益因子。在考虑基站天线高度因子与移动台天线高度因子的情况下，市区路径传播衰耗中值应为： )193.(),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT第23页/共48页fdLbslg20lg2045.32900lg2010lg2045.32)(5 .111dB查图3-6可求得Am(f,d)，即)(30)10,900(),(dBAdfAmm利用式(3.18)就可以计算出准平滑地形，城市街道地区的传播衰耗中值： )(5 .141305 .111),(dBdfALLmbsT查图3-7得)(12)10,50(),(dBHdhHbbb查图3-8得 )(2)90

7、0, 2(),(dBHfhHmmm第24页/共48页),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT)900, 2()10,50(5 .141mbHH)( 5 .155)2()12(5 .141dB第25页/共48页第26页/共48页图3-9 郊区修正因子 第27页/共48页图3-10 开阔区、准开阔区修正因子 第28页/共48页第29页/共48页)20. 3(07. 0H第30页/共48页第31页/共48页)(lg20)(lg2045.32MHZfkmdLbs计算准平滑地形市区的信号中值计算准平滑地形市区的信号中值 ),(),(),(fhHdhHdfALLmmbdmbsT计算任意地形

8、地物情况下的信号中值计算任意地形地物情况下的信号中值 )22. 3(TTAKLL)23. 3(0sspjshfhrmrTkkkkkQQkKKT为地形地物修正因子第32页/共48页第33页/共48页)(lg20)(lg2045.32MHZfkmdLbs)(450lg20)(20lg2045.32MHZkm )(5 .111dB由图3-6查得： )(5 .30)20,450().(dBAdfAmm由图3-7查得：)(10)20,70(),(dBHdhHbbb由图3-8查得：)(3)450, 5 . 1 (),(dBHfhHmmm 计算准平滑地形市区的衰耗中值 第34页/共48页所以准平滑地形市区衰

9、耗中值为： ),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT)3()10(5 .305 .111)(155dB 计算任意地形地物情况下的衰耗中值 根据已知条件可知： 0TK)(155 dBLKLLTTTA第35页/共48页例例2：若上题改为在郊区工作，传播路径是正斜坡，且Qm=15mr，其它条件不变，再求传播路径的衰耗中值？ 解解：根据已知条件，由图3-9查得 ：)(5 . 8dBKmr由图314查得：)(5 . 4dBKsp)(13 dBKKKspmrT所以地形地物修正因子KT为：因此传播路径衰耗中值LA为：)(14313155dBKLLTTA第36页/共48页第37页/共48页图3

10、-16 市区街道走向修正值 第38页/共48页)26. 3(0pbLLL式中Lb为实际路径衰耗中值，L0在街心的衰耗中值，Lp为建筑物的穿透衰耗。第39页/共48页第40页/共48页第41页/共48页)(lg)lg55. 69 .44()(lg82.13lg16.2655.69(dBdhhhfLbmbb市区）)(4 . 5)28lg(2)(2dBfLLbb市区郊区）)(94.40lg33.18)(lg78. 42dBffLLbb （市区）（开阔区）Hata对Okumura提出的基本中值场强曲线进行了公式化处理后所得的基本传输损耗的计算公式如下：式中：d为收发天线之间的距离（km）；f为工作频率（MHz）； hb为基站天线有效高度（m）；hm为移动台天线高度（m）； 为移动台天线高度校正因子。 )(mh第42页/共48页此公式适用范围为：150MHzf1500MHz， 30mhb200m，1mhm10m，1kmd20km，准平滑地形。)(mh由下式计算：大城市大城市中、小城市)(3