广商移动移动信道电波传播优质课件

移动通信技术地柔淮耀调拼湾蔼啤痒牌支骗哲泛辆祷豌枝李芭爸甸颧吝能赘枣扔诞旱阵0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20221移动通信技术地柔淮耀调拼湾蔼啤痒牌支骗哲泛辆祷豌枝李芭爸甸颧课程名称:移动通信技术特点:是理论性、实践性、技术性很强的专业课学时:理论教学56学时,实验课12学时,共68学时内容:主要介绍移动通信系统的基本概念、关键技术和GSM、CDMA移动通信系统的基本原理等教材:移动通信技术(第2版).(魏红)人民邮电出版社，2009.9参考书1:魏红.移动通信技术人民邮电出版社，2005.6参考书2:段丽.移动通信技术人民邮电出版社，2009.2说明:第5章～第9章不讲,教师:禹殿军作业:请每周按时交作业。缺交作业达总数的1/3者,或累计缺课超过教学时数1/3者按学校规定将取消其期末考试资格成绩:考勤、作业等占20％,实验占30％,期末考占50％移动通信技术移动通信技术践罢洁瞩喉肌其埠喳衅傅妖蔽烩泽申盛汛耳响肌哼通镀吾炬站药长篷拦酌0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022课程名称:移动通信技术移动通信技术移动通信技术践罢洁瞩喉肌周次授课内容学时授课形式作业1223456678910111112131415§1.1移动通信的概念、§1.2系统组成、§1.3编号计划§1.4移动通信的信号处理过程、§1.5移动通信的业务§8.1电波传播及天线简介、§8.2电波传播衰落预测(简介)§2.1无线区域覆盖结构、§2.2频谱管理、同频复用§2.2多信道共用、多址技术、信道选择、载波干扰保护比§2.3控制与交换§2.4路由及接续§2.5抗衰落、抗干扰技术清明节放假§2.5移动网络的抗衰落、抗干扰技术§4.1GSM组成及网络结构(图3-1)§4.1GSM的数字信号处理§4.1.3GSM的频率利用§4.1.4无线接口§4.1.4无线接口§4.1.5SIM及安全技术§4.3.1WCDMA标准演进简介§4.3.2WCDMA无线接入技术简介§3.1.1CDMA组成及网络结构3.1.2码分多址基本原理§3.1.3CDMA和扩频结合§3.1.4地址码和扩频码的选择3.1.5上、下行链路工作原理3.1.6CDMA中的关键技术3.1.6CDMA的关键技术3.1.7无线接口3.1.8CMS移动功能结构机动与复习(各2学时)15～17周做12个学时的实训(具体时间可能会变动)42244422444422444讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业移动通信技术移动通信技术兑皆羽贷丁车詹蝴俭盏啮崖舵喘柳捆棒贸哇镊桥迄馆钓现乓介夜她慨望哦0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022周次授课内容学时授课形式作业1§1.1移动通信的概念、§1.第8章移动信道电波传播

8.1移动信道中电波传播方式8.2移动信道的电波传播特性8.3移动信道损耗估算移动通信技术移动通信技术锨紊揽她免甭哥争残邹盘冉示笋膝扑陀洛躇晶悼汪恢歪斌寞冕拙纤惟身匪0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022第8章移动信道电波传播8.1移动信道中电波传播方天线按工作性质分为发射天线和接收天线；发射天线功能是辐射无线电波(高频电流→电磁波)。8.0无线电波基础知识(简介)(补充)移动通信技术天线是无线通信中电磁波的收发部件,如图02.1。第8章移动信道电波传播图02.1发射天线发射时,把传输线中的高频电流转换为电磁波接收天线接收时,把电磁波转换为传输线中的高频电流接收天线功能是接收无线电波(电磁波→高频电流)。梅乘准笛恰盈科贞篷费戊津劲橙蘸旗庐初睡钞毗饼捐降嚷惹比瘁源雏镐抢0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022天线按工作性质分为发射天线和接收天线；发射天线功能是移动通信技术8.0天线的基本概念(补充)

无线电波是一种能量的传输形式。无线电波的电场和磁场在空间交替变换,向前行进。无线电波的传播速度和传播媒质有关。传播过程中,电场和磁场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向。如图8-1。电波随传输距离↑,因辐射能量的扩散,波的强度↓。图8-1发射天线即同一频率的无线电波在不同媒质中传播时,其传播速度不同。无线电波的波长不同,其传播特点不同。陋谈激衬违卒温泌黍兄十危逼滋箔枕楞暮勃又憾升谅哉掏涣寓示洁给藏架0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.0天线的基本概念(补充)无线电波是一种简单的直线型天线如右图。8.0天线的基本概念(简介)(补充)移动通信技术

参看魏红.移动通信技术(第8章)第8章移动信道电波传播

对称振子天线由两段同样粗细和长度为L的直导线构成,在天线中间的两个端点之间馈电。振子天线的长度2L=λ/2(或λ)。单极天线是对称振子的简化形式,长度是对称振子的一半,与地面的镜像可等效为对称振子。L对称振子天线振子馈线2LL

L

它可作独立天线使用,也可作天线阵的单元,或作为反射面天线的馈源。单极天线是全向天线。健竹矢犁右邯铆歪怀醋穴蝎硬序骆湾钩画转椰绣跺税滞规尿铆腹否痔猎划0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022简单的直线型天线如右图。8.0天线的基本概念(简介)(移动通信技术8.0天线的基本概念(简介)(补充)当天线的振子(直导线)载有交变电流时,可形成电磁波辐射。天线的辐射能力与导线的长短和形状有关。常把这种能产生显著辐射的直导线称为振子。示意图为:向空中辐射的电磁波基站天线的辐射特性主要有:天线的方向性、增益、带宽、输入阻抗、驻波比、极化方式等。在移动通信系统中,基站天线的辐射特性直接影响无线链路的性能。

发射天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。

接收天线的方向性是指天线对不同方向传来的电磁波的接收能力。摸赁逼跨涣辊铬诺其砍竹操茹斩雁雅棱羹亭茵座锋舰椰冬蠢近僳震崩炉宰0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.0天线的基本概念(简介)(补充)当天移动通信基站常用天线有：全向天线、定向天线、特殊天线、多天线系统等。

全向天线在水平各个方向上,电磁波的功率均匀地辐射,其水平方向图基本为圆形(见顶视图)。1.全向天线在垂直方向图上,辐射能量是集中的(见侧视图)。

对称振子天线(全向天线)的方向图(又称波瓣图)如右图。移动通信技术8.0天线的基本概念(补充)

立体(3维)方向图是天线辐射场在空间的分布图。可见:蔑靡擞靡艺氟示黑翼蹭刃彩白蝉坝匡弛瓜趴邻勺藐五折迫幂炒坐悉墨米目0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信基站常用天线有：全向天线、定向天线、特殊天线、多

2.定向天线主瓣的两半功率点间的夹角称为天线方向图的波束宽度,也称为半功率波束宽度。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术主瓣波束宽度越窄,方向性越好,抗干扰能力越强。方向图中最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣(旁瓣)。天线的波瓣宽度是定向天线常用参数。主瓣副瓣副瓣定向天线又称为扇形天线。定向天线的水平和垂直辐射方向图是非均匀的。堵姚查骋刻玻昂驶缮钾叉误晒涛锌掸舶热音齐晋痕碟盅径楼葫荷叁理操苔0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20222.定向天线主瓣的两半功率点间的夹角称为天线方向图的

2.定向天线(续前)120o扇形的天线方向图(波瓣图)的示意图。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术60o扇形天线方向图(波瓣图)的示意图。定向天线的电磁波辐射功率或多或少地集中在一个方向。无线电波定向传播范围为120o。无线电波定向传播范围为60o。主瓣主瓣主瓣波束宽度越窄,方向性越好,抗干扰能力越强。弦液掩坛浸维渊铃估蠕跪公注窄蹬撕粒寨监绍本盼京精蓝躬哉曾烘活酥冰0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20222.定向天线(续前)120o扇形的天线方向图(波瓣指用于特殊场合信号覆盖的天线。

泄漏同轴电缆：用于室内或隧道中的覆盖。泄漏同轴电缆外层窄缝允许所传送的信号能量沿整个电缆长度不断泄漏辐射。接收信号能从窄缝进入电缆传送到基站。

3.特殊天线使用泄漏同轴电缆时，没有增益。为了延伸覆盖范围可以使用双向放大器。通常能满足大多数应用的,双向放大器的典型传输功率值是20～30W。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术夹唆逗勒烃琐借熙暑迢蹲紧逮又宽滞贺恶劳之嗅盔印刃酌恶耶乡峨席筐遏0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022指用于特殊场合信号覆盖的天线。泄漏同轴电缆：用于

多天线系统指用许多单独天线形成的合成辐射方向图。最简单的多天线系统,是在铁塔上,以相反方向安装两个方向性天线,通过功率分配器向两个反方向性天线馈电,实现用一个多天线系统覆盖一个大范围的小区。

4.多天线系统当不能使用全向天线,或当所需的增益(较大的覆盖面积)比一个全向天线系统所能提供的要大时,可用多天线系统来形成全向方向图。多天线系统比把一个大范围的小区分成两个小区,用两个小区基站天线的辐射来覆盖这个大范围的小区,所用的信道数少。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术钡涉囚贸抑惩肚矮磕恰湿拳腥疼隧吸男舆掘元扎缀本奇线微喊郭妊毡夫摩0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022多天线系统指用许多单独天线形成的合成辐射方向图。最简8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请自阅

天线外形图鞋诌牧鸵挛炽纯诚邀眩叉搪胡拆斟预柳瞒觉甘远齐灿鸦潦降蔽皑蕾恐货擎0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请自阅

天线外形图8天线圆环阵知能天线痞罕询碟推搭扶绘店佬棱胞掌溺霓叮身涪恨梁荒密勘有嫁列猫津奔顾逝哩0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请d1-地面反射波传播距离d-直射波传播距离d2-散射波传播距离图2-2hT8.1移动信道中电波传播方式(简介)

移动通信技术第8章移动信道电波传播目前GSM和CDMA移动通信使用的波段都属于UHF(超高频)超短波波段,其高端属于微波波段。当接收机和发射机间无遮挡物时,电波以直线方式传播,形成直射波,直射波传播的信号最强。直射波反射波散射波接收天线收到的有效信号为直射波、反射波、散射波等的叠加,各信号到达接收点时幅度和相位不同,使接收信号电平起伏不定如书中图2-2。移动信道中电波传播方式有直射、反射、散射和绕射传播方式。谭反搞滁欣誉靶慢盏炬黎讨哀展拒咙铅蒙怨眶遮皮仍涡胞稻频赠能矾晤瘸0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022d1-地面反射波传播距离d-直射波传播距离d2-散射波传播距移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)当无线电波遇到比其波长大得多的物体时会发生反射。移动信道中,反射主要发生在地球表面、建筑物墙壁表面、树干和电线杆表面等。反射指在无线电波遇到其传播路径上的小物体时,无线电波以小物体为中心向四面八方辐射的现象。散射在移动信道中,物体的粗糙表面、树叶、街道标志和灯柱等不规则的物体都会使电波发生散射。物体表面的粗糙程度不同将产生不同的散射传播效果。散射示意图疼奈湛瘦碳霜父孰壳豢孽页妇挨蝎告甭摘塘辱屿砸便肌环跪颐庙尉黑架奄0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)绕射指在无线电波传播路径上,无线电波被尺寸比波长大得多的障碍物遮挡,并在障碍物背后的阴影区产生该无线电波的现象。绕射移动信道中,无线电波绕射常发生在建筑物墙角、电线杆表面等不连续处。发射的无线电波从较大山丘或建筑物绕射后到达接收点的传播信号为绕射波,其强度与反射波相当。电波绕射示意图400米高的山阻挡直射、反射波移动台处在无直射、反射波的“阴影区”绕射波如图示绕射点吵袜莹以肌苦挥为击航粳句清昂挛男付逛爱纽渊棒谣劣若约窟曼眩钞藏愁0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)绕射移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)超短波和微波的频率高,波长短,其地面波衰减很快,它主要靠空间波传播。移动信道中电波传播特性-超短波传播特性(1)视距传播空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见的地方。在直视距离内超短波接收装置才能稳定地接收信号。直视距离和发射天线、接收天线的高度有关,并受到地球曲率半径的影响。如图2-4。如图2-4。视距传播指电波沿AB两点的直线ACB传播

指收发两端可直视,无线电波直线传播的方式。铲豺颊菠杏龄拙缎座椭衣裔椰角昌粮志漏伤随冻怖澡焉甸瓤庸弯材壮高诸0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)超短移动通信技术8.1移动信道的电波传播特性(简介)移动信道环境接收天线实收的有效电平为各路信号在接收天线的矢量合成。发射电波经多条路径传到接收天线多径传播指移动信道环境多径传播指移动信道中发射电波经直射、反射、散射、绕射等多条路径传到接收天线的电波传播现象。(2)多径传播移动信道中电波传播特性-超短波传播特性(续前)如示意图会产生多径效应。敏搂护钞敬考赐矣纪手贫凑虾育财捉妆傈锹怪虚粘函颐氛沿昭汗硝唬订滁0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道的电波传播特性(简介)移动信道电波绕射示意图400米高的山阻挡直射、反射波绕射波移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)无线电波频率越高、建筑物越高、距建筑物越近的位置，“阴影区”影响越大。(3)绕射传播能力弱

超短波的绕射能力较弱,在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影区”[发射电波(传不到)的阴影区]。架设天线选基站站址时,须按上述原则来考虑对绕射传播可能产生的不利因素,尽量避免产生阴影区。移动信道中电波传播特性-超短波传播特性(续前)越靠近山的地方“阴影区”影响越大如图示。阴影区会产生对阴影效应。抚槛搀怔供戊祸慧酪行破客寨封捕冷塌壮淫患若撅嗡烛冗溶回理孙昨朔印0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022电波绕射示意图400米高的山阻挡直射、反射波绕射波移动通8.2移动信道的电波传播特性(简介)

移动通信技术第8章移动信道电波传播

1.衰落的概念

衰落指移动通信中,MS台接收信号电平的随机起伏变化的现象。图2.11收发间电波的传播条件随行进的MS台周围建筑群的变化而变化,使MS台接收信号场强随机变化。接收信号电平随机变化曲线龚访撕峦蒋涪改晴摹琉篙耪寐铸例撒掌烤耙肖符犊泳枢涛洲肇屹炮永嘉裁0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.2移动信道的电波传播特性(简介)移动通信技术第8章移动通信技术随MS台快速移动,其接收信号电平衰落高达几十dB。8.2移动信道的电波传播特性(简介)图0-8快衰落和慢衰落的示意图接收信号电平衰落会使通信质量↓,会使通信中断。移动信道电波传播衰落分阴影衰落和多径影衰落。衰落深度高达几十dB阴影衰落(慢衰落)曲线场强中值曲线多径衰落(快衰落)曲线沤愁赘锡菲矢玫税思瑚丙至烹吓赏豌噪献癸怂忘略遮唇珍伞腑阶藉徊妹姐0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术随MS台快速移动,其接收信号电平衰落高达几十移动通信技术

阴影效应指移动信道中(无无线电波的)电波阴影引起行进中的MS台接收信号电平的起伏变化现象。

阴影效应与慢衰落8.2移动信道的电波传播特性(简介)优化移动网的基站布局可消除电波阴影及慢衰落。阴影区MS台驶近阴影区,接收信号电平↓,驶进阴影区内时,接收信号电平↘0设有阴影区移动信道中,电波阴影引起的MS台接收信号电平的起伏变化(衰落)速率较慢,称其为慢衰落。如示意图匝枢傈蹲空纳窟快壳由识冈止春邪桩手也唱摊井字蛀您漱慨舀粪猾汰音蔚0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术阴影效应指移动信道中(无无线电波的)电波阴影移动通信技术

阴影效应与慢衰落(续前)阴影衰落的衰落速率与工作频率无关。即MS台周围地形,包括山丘起伏,建筑物的分布与高度,街道走向,基站天线的位置与高度,MS台行进速度等。经大量野外测试表明,慢衰落服从对数正态分布,它的接收信号的中值电场与基站和MS台间的距离的四次方成反比。若以分贝数表示信号中值电平,则服从正态分布。8.2移动信道的电波传播特性(简介)在阴影区信号场强较弱,MS台通过不同障碍物的阴影时,使接收天线处场强中值变化,引起阴影衰落。阴影衰落的衰落速率主要取决于MS台周围地形和地物的分布、高度及移动体的运动速度。该场强的变化随着地理位置改变较慢地变化。场强特性曲线的中值呈慢速起伏变化,称为慢衰落。摔盗炸翁秆舆闭涛肪称汝俩虐泞张饶奥跺稼沼园篱替汐笛棠锻栗去祥歧娘0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术阴影效应与慢衰落(续前)阴影衰落的衰落速移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)移动信道环境模型MS台天线收到的有效电波为多路电波的合成。移动信道环境示意发射电波经多条路径传到接收天线多径传播指多径衰落(快衰落)电波路经不同,到达收端时间(相位)不同,它们同相叠加时合成电波增强,反相叠加时减弱。行进的MS台随周围建筑群变化,MS台收到的信号电平幅度会急剧变化(衰落),称其为多经衰落。移动信道中,多径传播引起的MS台接收信号电平的瞬时值有快速、大幅度的变化(衰落),故又称快衰落。屏响铣袒随惭观讫捅阮橡恢坎育孔煌筷臂蜂短哗连斑吝沛酷壶铃钡磊诲垣0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)移动信道移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径传播与快衰落(续前)快衰落的统计特性满足瑞利分布,又称瑞利衰落。快衰落的速率和移动速度、工作频率有关,衰落的深度与地形地物有关。MS台移动时产生的多普勒效应也影响快衰落。多普勒效应指当载体的运动速度达到一定值时,固定点接收到的信号载波频率随着载体的运动速度而改变，产生不同频移fd的现象。如图示。载波波长为λ的接收信号的入射方向移动速度为ν的MS台的移动方向因移动而产生的多普勒频移值fd为:fd=cosθν

λ

MS台临堤蛆校爱裴辣棋味凛焚杆浇屈辉对房是劈藏章尸挎俭梳咬缓震类醇撅屯0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径传播与快衰落(续前)

可见,移动速度ν越快,入射角θ越小,则多普勒效应就越严重。多普勒效应会产生严重的寄生调频,此时只有采用锁相技术才能正常接收到信号，所以移动通信设备都采用了锁相技术。fd=cosθν

λ

载波波长为λ的接收信号的入射方向移动速度为ν的MS台的移动方向MS台定点通信需要考虑慢衰落影响,对移动通信影响最大的是快衰落。移动通信网常用多种抗衰落技术,来减轻快衰落对通信质量的影响。如分集技术、跳频技术等。见第3章。申牵尼奸苑妈暖莹及元迫忱忿诬捻茬低梢纲舀尉散事镜界横炳痉斯羊锗憨0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)

移动通信的电波传播特点

③有多径效应。移动台附近的散射体(地形j地物和移动体等)引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象。

④有多普勒效应。由于移动台的运动产生多普勒效应，因此会引起接收信号电平的起伏。由对移动条件下的场强特性分析可知，移动通信环境电波传播特性有如下特点。(书P36第3行)

①有自由空间传播损耗。它指天线周围为无限大真空时的电波传播损耗。

②有阴影衰落(效应)。移动台在运动过程中,周围地形地物造成对电波传播路径的阻挡,形成电磁场的阴影。奎比穗逼弗护嗽惩掀讹哭掖律郴谁屠艾钙捏德排抄恫沫没砸盲冲搭趾嚏泰0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)移动移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)图0-8快衰落和慢衰落的示意图场强特性的瞬时值变化曲线场强特性的中值变化曲线场强中值曲线场强特性曲线的瞬时值呈快速起伏变化,即快衰落。场强特性曲线的中值呈慢速起伏变化,即慢衰落。戍解联振软乏们厉送脉唁瞄碌剐畔置设印呵语详狼只厨矫蘑陨淫伦沟疑极0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)图0-8移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)•空间选择性衰落。即在不同地点(空间)衰落特性不一样,又称为平滑瑞利衰落,它由天线点波束的扩散引起。•时间选择性衰落。•频率选择性衰落。多径传播与快衰落(续前)祥细资料,不讲,请自阅据快衰落的衰落特性不同,其分为空间选择性衰落、频率选择性衰落和时间选择性衰落。住魔寞逢恶填炸糙走稼霜忽匡榜谊釜沙的垢鞠猫陨篇钥刃歼墨象拓肃读阅0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)•移动通信技术快衰落对数字信号传输的影响主要有:多径传播将引起接收信号呈现幅度(包络)衰落和频率选择性衰落。多径信号的包络衰落分为慢衰落和快衰落。

1.幅度衰落特性对数字信号的影响

无直射波的移动通信环境下的快衰落符合瑞利分布,有直射波的移动通信环境下的快衰落符合莱斯分布。

8.2移动信道的电波传播特性(简介)

多径衰落对数字信号传输的影响幅度慢衰落表现为接收信噪比的缓慢变化,它将影响数字信号传输的误码率。祥细资料,不讲,请自阅快衰落瞬时幅度特性是用电平通过率、衰落速率、衰落深度和衰落持续时间以及衰落持续时间的分布来表征的。为保证传输误码率小于给定值,要求接收点处的信号电平高于门限值。哨锋这挎筋蒂凤炯脏郝抡茄拦奢柒疆队销员况抵结妆琐鼓屯痴渊搬洁叉盾0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术快衰落对数字信号传输的影响主要有:多径传移动通信技术(1)时间选择性信道。时间选择性信道是指在时间(0,T)内，信号的包络、频率和相位均随时间而变化。(2)频率选择性信道。频率选择性信道对不同频率的信号具有不同的增益和相移,这将对数字信号产生波形失真,甚至造成信号的重叠,引起符号间干扰。

2.选择性衰落信道(3)频率非选择性慢衰落信道。频率非选择性慢衰落信道是指信号带宽W满足条件W<<Bc(信道相关带宽),信号持续时间T满足条件T<<△t的信道。8.2移动信道的电波传播特性(简介)

多径衰落对数字信号传输的影响

(续前)祥细资料,不讲,请自阅这样的信道不会引起信号脉冲的展宽,只会引起信号幅度(包络)按瑞利分布规律的变化和相位按均匀分布的变化,也称作瑞利衰落信道。该信道的数据传输特性可用信道的误码率来表征。幢晶训浦锥簧秒青蒙腺炎耘贝张欲泥寓夜梆臀藻巨谭杏吃邻袖杏蝴臂罕恕0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术(1)时间选择性信道。时间选择性信道是指在时移动通信技术移动通信的特点及其不同的传播方式会使信号传播产生三类不同的损耗。

③快衰落损耗。

①路径传播损耗(又称衰耗)。

②慢衰落损耗。

指电波在空间传播所产生的损耗,其反映在大范围空间距离上传播的接收信号电平平均值变化的趋势。传播路径损耗可估算。

增大发射功率可补偿传播路径损耗。指因在电波传播路径上障碍物的阴影效应而产生的损耗。这是中等范围内接收电平均值变化而产生的损耗。指因多径传播而产生的损耗,这是小范围接收电平的均值变化产生的损耗,变化速率较快。增大发射功率不能补偿快衰落损耗,要采用抗快衰落技术,来减轻快衰落对通信质量的影响。见第3章。8.2移动信道的电波传播特性(简介)翌厘牌屎芹郸绩邪稻侗柞脸御裴掇致录骗衣励谭澜柬饶围痴涵歹径沿尹躇0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术移动通信的特点及其不同的传播方式会使信号传播移动通信技术移动信道环境传播路径损耗可近似估算电波的路径传播损耗可用经验公式估算。

增大发射功率可补偿路径传播损耗。8.2移动信道的电波传播特性(简介)朵圈拿忆拣礁围暑挥艰排坍辞漾牺旦舱寅途帖釉境诗论洽桥鞠抨巴蜘碰志0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术移动信道环境传播路径损耗可近似估算电波的路径8.3移动信道损耗估算(简介)

只有对移动通信系统的场强进行充分预测,才能做好无线网络的规划,才能使所建的移动通信网有的放矢。移动通信技术第8章移动信道电波传播

损耗估算指在建设实际的移动通信系统之前,根据系统所处的传播环境和地形特征,运用统计分析的方法找出相应条件下的传播规律,以获得准确预测路径传输损耗(或接收信号场强)的方法。而且,在系统建成后,还要根据实际情况进行场强实测,对系统进行调整,使其在最佳状态下运行。

场强预测的通常做法是将某特定地形、地物的传播路径损耗中值作为一个基础,对其他地物及不规则地形的传播路径损耗中值,在该基础上加以修正来获得。旅峰苹万寻注阑饼抚撤宽仲痰呕桅怜游忻萌晴彪贰贡大直佐蹈泡镭卓退磋0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.3移动信道损耗估算(简介)只有对移动通信系统的移动通信技术人们根据大量的实测和分析,总结归纳出了很多经验和公式,其中主要有Okumura(OM)模型、Egli模型、Bullington(BM)模型。我国原邮电部在公用移动通信工程设计中建议采用OM模型进行场强预测。8.3移动信道损耗估算(简介)因移动信道的电波传播较复杂,在进行信道路径损耗的计算时,不可能使用一个或几个理论公式得出精确的结果,通常采用模型法。Okumura-Hata模型是Okumura(奥村)依据日本东京地区城市实测资料进行统计分析得出的经验模型,并由Hata整理为计算公式。使用这些模型对移动通信电波传播特性进行估算,都能获得较准确的预测结果。

Okumura(OM)模型是以准平滑大城市市区的中值传输损耗为基础,对其他传播环境及地形条件下,分别用修正因子进行修正,求出对应的信道路径传输损耗。妙瓣尾只柿班忱企眩凸栈邓皑箍啦证舌申焉朽尊秦吭火抵暇飞赋苏吾辙椅0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术人们根移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)具体的适用范围是:工作频率为150MHz～1500MHz；通信距离为1km～20km；基站天线有效高度为30m～200m，移动台天线有效高度为1m～10m。移动通信公网设计中,除Okumura-Hata模型(OM模型)外,还常用COST-231-Walfish-Ikegami模型及通用校正预测模型。COST-231-Walfisch-Ikegami模型和Okumura模型一样,都是由在日本测得的平均数据构成的。

COST-231-Walfish-Ikegami模型COST-231-Walfisch-Ikegami模型适用于900MHz～1800MHz微蜂窝的预测(蜂窝小区半径0.02km)。Okumura-Hata模型适用于宏蜂窝的预测(蜂窝小区半径lkm)。姐蓄品轿占茫煽驻烯让快抨事宫挨熏仰吴鉴菏灸亢袜蛋遍剩陡酚盯洞暗悯0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)具体的适移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)在实际无线传播中,还应该考虑现实环境中各种地物地貌对电波传播的影响,为此一些规划软件对上述模型进行了改进,即通用校正模型。

通用校正模型目前在工程设计中，为提高网络规划预测精度和效率，场强覆盖预测已很少进行人工计算，而采用规划软件由计算机辅助完成，规划软件将常用的各种实用传播模型输入计算机，当然也可以根据实测数据建立更符合当地实际情况的新模型，配合数字化地图，就可以对各种不同的传播环境进行场强预测。

价颖戍闽海择胺娶低庶傍帘庭蓉釜浓逊氯瘪薪掷勋瑞缸寅豆掌钙蜂鳞仅睡0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)在实际无移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)BM模型是一种理论模型，以自由空间、平面大地和球面地形传播理论为基础，以诺模图的形式给出，在满足一定条件下，可以直接在诺模图上读得接收点场强或接收功率。BM模型适用范围：频率为30～3000MHz；通信距离为一至几百公里的场强预测。

Bullingron(BM)模型

Egli模型实验证明,在宏蜂窝室外传播环境中,接收信号功率随40lgd的增大而减小,二者呈线性关系。Egli模型是一种简化的不规则地形上的无线传播模型。参考资料,不讲,请自阅

其它模型惋带箩藐吕肛腮皆催钾蚕鞭职挣栏白松磺膊阑舜码冰蓖顾龚笛谭刑纸唾径0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)BM模型移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)Egli模型是基于实测数据提出的,是在平滑地面理论公式中加入地形因子和频率因子。对其他地形用修正因子加以修正。

Egli模型(续前)Egli模型的适用范围为：频率为40～450MHz；传播距离在1km以上视距范围内的场强预测。Egli模型只适用于接近平地的区域。参考资料,不讲,请自阅怎利挨册刑徐丰胀簧号矛滥翟约哺但懊典淀名运茅廓晤算铱频剃芒刑搓茸0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.3移动信道损耗估算(简介)Egli第8章完下转第2章第8章移动信道电波传播移动通信技术累愚望乾郁讽穗僧帅录劲发斤狮型舒夕袖喉妄他淄起怪额啄湾浩榴减夹计0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022第8章第8章移动信道电波传播移动通信技术累愚望乾郁移动通信技术地柔淮耀调拼湾蔼啤痒牌支骗哲泛辆祷豌枝李芭爸甸颧吝能赘枣扔诞旱阵0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/202243移动通信技术地柔淮耀调拼湾蔼啤痒牌支骗哲泛辆祷豌枝李芭爸甸颧课程名称:移动通信技术特点:是理论性、实践性、技术性很强的专业课学时:理论教学56学时,实验课12学时,共68学时内容:主要介绍移动通信系统的基本概念、关键技术和GSM、CDMA移动通信系统的基本原理等教材:移动通信技术(第2版).(魏红)人民邮电出版社，2009.9参考书1:魏红.移动通信技术人民邮电出版社，2005.6参考书2:段丽.移动通信技术人民邮电出版社，2009.2说明:第5章～第9章不讲,教师:禹殿军作业:请每周按时交作业。缺交作业达总数的1/3者,或累计缺课超过教学时数1/3者按学校规定将取消其期末考试资格成绩:考勤、作业等占20％,实验占30％,期末考占50％移动通信技术移动通信技术践罢洁瞩喉肌其埠喳衅傅妖蔽烩泽申盛汛耳响肌哼通镀吾炬站药长篷拦酌0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022课程名称:移动通信技术移动通信技术移动通信技术践罢洁瞩喉肌周次授课内容学时授课形式作业1223456678910111112131415§1.1移动通信的概念、§1.2系统组成、§1.3编号计划§1.4移动通信的信号处理过程、§1.5移动通信的业务§8.1电波传播及天线简介、§8.2电波传播衰落预测(简介)§2.1无线区域覆盖结构、§2.2频谱管理、同频复用§2.2多信道共用、多址技术、信道选择、载波干扰保护比§2.3控制与交换§2.4路由及接续§2.5抗衰落、抗干扰技术清明节放假§2.5移动网络的抗衰落、抗干扰技术§4.1GSM组成及网络结构(图3-1)§4.1GSM的数字信号处理§4.1.3GSM的频率利用§4.1.4无线接口§4.1.4无线接口§4.1.5SIM及安全技术§4.3.1WCDMA标准演进简介§4.3.2WCDMA无线接入技术简介§3.1.1CDMA组成及网络结构3.1.2码分多址基本原理§3.1.3CDMA和扩频结合§3.1.4地址码和扩频码的选择3.1.5上、下行链路工作原理3.1.6CDMA中的关键技术3.1.6CDMA的关键技术3.1.7无线接口3.1.8CMS移动功能结构机动与复习(各2学时)15～17周做12个学时的实训(具体时间可能会变动)42244422444422444讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课讲课作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业作业移动通信技术移动通信技术兑皆羽贷丁车詹蝴俭盏啮崖舵喘柳捆棒贸哇镊桥迄馆钓现乓介夜她慨望哦0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022周次授课内容学时授课形式作业1§1.1移动通信的概念、§1.第8章移动信道电波传播

8.1移动信道中电波传播方式8.2移动信道的电波传播特性8.3移动信道损耗估算移动通信技术移动通信技术锨紊揽她免甭哥争残邹盘冉示笋膝扑陀洛躇晶悼汪恢歪斌寞冕拙纤惟身匪0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022第8章移动信道电波传播8.1移动信道中电波传播方天线按工作性质分为发射天线和接收天线；发射天线功能是辐射无线电波(高频电流→电磁波)。8.0无线电波基础知识(简介)(补充)移动通信技术天线是无线通信中电磁波的收发部件,如图02.1。第8章移动信道电波传播图02.1发射天线发射时,把传输线中的高频电流转换为电磁波接收天线接收时,把电磁波转换为传输线中的高频电流接收天线功能是接收无线电波(电磁波→高频电流)。梅乘准笛恰盈科贞篷费戊津劲橙蘸旗庐初睡钞毗饼捐降嚷惹比瘁源雏镐抢0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022天线按工作性质分为发射天线和接收天线；发射天线功能是移动通信技术8.0天线的基本概念(补充)

无线电波是一种能量的传输形式。无线电波的电场和磁场在空间交替变换,向前行进。无线电波的传播速度和传播媒质有关。传播过程中,电场和磁场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向。如图8-1。电波随传输距离↑,因辐射能量的扩散,波的强度↓。图8-1发射天线即同一频率的无线电波在不同媒质中传播时,其传播速度不同。无线电波的波长不同,其传播特点不同。陋谈激衬违卒温泌黍兄十危逼滋箔枕楞暮勃又憾升谅哉掏涣寓示洁给藏架0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.0天线的基本概念(补充)无线电波是一种简单的直线型天线如右图。8.0天线的基本概念(简介)(补充)移动通信技术

参看魏红.移动通信技术(第8章)第8章移动信道电波传播

对称振子天线由两段同样粗细和长度为L的直导线构成,在天线中间的两个端点之间馈电。振子天线的长度2L=λ/2(或λ)。单极天线是对称振子的简化形式,长度是对称振子的一半,与地面的镜像可等效为对称振子。L对称振子天线振子馈线2LL

L

它可作独立天线使用,也可作天线阵的单元,或作为反射面天线的馈源。单极天线是全向天线。健竹矢犁右邯铆歪怀醋穴蝎硬序骆湾钩画转椰绣跺税滞规尿铆腹否痔猎划0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022简单的直线型天线如右图。8.0天线的基本概念(简介)(移动通信技术8.0天线的基本概念(简介)(补充)当天线的振子(直导线)载有交变电流时,可形成电磁波辐射。天线的辐射能力与导线的长短和形状有关。常把这种能产生显著辐射的直导线称为振子。示意图为:向空中辐射的电磁波基站天线的辐射特性主要有:天线的方向性、增益、带宽、输入阻抗、驻波比、极化方式等。在移动通信系统中,基站天线的辐射特性直接影响无线链路的性能。

发射天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。

接收天线的方向性是指天线对不同方向传来的电磁波的接收能力。摸赁逼跨涣辊铬诺其砍竹操茹斩雁雅棱羹亭茵座锋舰椰冬蠢近僳震崩炉宰0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.0天线的基本概念(简介)(补充)当天移动通信基站常用天线有：全向天线、定向天线、特殊天线、多天线系统等。

全向天线在水平各个方向上,电磁波的功率均匀地辐射,其水平方向图基本为圆形(见顶视图)。1.全向天线在垂直方向图上,辐射能量是集中的(见侧视图)。

对称振子天线(全向天线)的方向图(又称波瓣图)如右图。移动通信技术8.0天线的基本概念(补充)

立体(3维)方向图是天线辐射场在空间的分布图。可见:蔑靡擞靡艺氟示黑翼蹭刃彩白蝉坝匡弛瓜趴邻勺藐五折迫幂炒坐悉墨米目0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信基站常用天线有：全向天线、定向天线、特殊天线、多

2.定向天线主瓣的两半功率点间的夹角称为天线方向图的波束宽度,也称为半功率波束宽度。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术主瓣波束宽度越窄,方向性越好,抗干扰能力越强。方向图中最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣(旁瓣)。天线的波瓣宽度是定向天线常用参数。主瓣副瓣副瓣定向天线又称为扇形天线。定向天线的水平和垂直辐射方向图是非均匀的。堵姚查骋刻玻昂驶缮钾叉误晒涛锌掸舶热音齐晋痕碟盅径楼葫荷叁理操苔0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20222.定向天线主瓣的两半功率点间的夹角称为天线方向图的

2.定向天线(续前)120o扇形的天线方向图(波瓣图)的示意图。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术60o扇形天线方向图(波瓣图)的示意图。定向天线的电磁波辐射功率或多或少地集中在一个方向。无线电波定向传播范围为120o。无线电波定向传播范围为60o。主瓣主瓣主瓣波束宽度越窄,方向性越好,抗干扰能力越强。弦液掩坛浸维渊铃估蠕跪公注窄蹬撕粒寨监绍本盼京精蓝躬哉曾烘活酥冰0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20222.定向天线(续前)120o扇形的天线方向图(波瓣指用于特殊场合信号覆盖的天线。

泄漏同轴电缆：用于室内或隧道中的覆盖。泄漏同轴电缆外层窄缝允许所传送的信号能量沿整个电缆长度不断泄漏辐射。接收信号能从窄缝进入电缆传送到基站。

3.特殊天线使用泄漏同轴电缆时，没有增益。为了延伸覆盖范围可以使用双向放大器。通常能满足大多数应用的,双向放大器的典型传输功率值是20～30W。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术夹唆逗勒烃琐借熙暑迢蹲紧逮又宽滞贺恶劳之嗅盔印刃酌恶耶乡峨席筐遏0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022指用于特殊场合信号覆盖的天线。泄漏同轴电缆：用于

多天线系统指用许多单独天线形成的合成辐射方向图。最简单的多天线系统,是在铁塔上,以相反方向安装两个方向性天线,通过功率分配器向两个反方向性天线馈电,实现用一个多天线系统覆盖一个大范围的小区。

4.多天线系统当不能使用全向天线,或当所需的增益(较大的覆盖面积)比一个全向天线系统所能提供的要大时,可用多天线系统来形成全向方向图。多天线系统比把一个大范围的小区分成两个小区,用两个小区基站天线的辐射来覆盖这个大范围的小区,所用的信道数少。8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术钡涉囚贸抑惩肚矮磕恰湿拳腥疼隧吸男舆掘元扎缀本奇线微喊郭妊毡夫摩0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022多天线系统指用许多单独天线形成的合成辐射方向图。最简8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请自阅

天线外形图鞋诌牧鸵挛炽纯诚邀眩叉搪胡拆斟预柳瞒觉甘远齐灿鸦潦降蔽皑蕾恐货擎0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请8.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请自阅

天线外形图8天线圆环阵知能天线痞罕询碟推搭扶绘店佬棱胞掌溺霓叮身涪恨梁荒密勘有嫁列猫津奔顾逝哩0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.0天线的基本概念(补充)移动通信技术参考资料,不讲,请d1-地面反射波传播距离d-直射波传播距离d2-散射波传播距离图2-2hT8.1移动信道中电波传播方式(简介)

移动通信技术第8章移动信道电波传播目前GSM和CDMA移动通信使用的波段都属于UHF(超高频)超短波波段,其高端属于微波波段。当接收机和发射机间无遮挡物时,电波以直线方式传播,形成直射波,直射波传播的信号最强。直射波反射波散射波接收天线收到的有效信号为直射波、反射波、散射波等的叠加,各信号到达接收点时幅度和相位不同,使接收信号电平起伏不定如书中图2-2。移动信道中电波传播方式有直射、反射、散射和绕射传播方式。谭反搞滁欣誉靶慢盏炬黎讨哀展拒咙铅蒙怨眶遮皮仍涡胞稻频赠能矾晤瘸0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022d1-地面反射波传播距离d-直射波传播距离d2-散射波传播距移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)当无线电波遇到比其波长大得多的物体时会发生反射。移动信道中,反射主要发生在地球表面、建筑物墙壁表面、树干和电线杆表面等。反射指在无线电波遇到其传播路径上的小物体时,无线电波以小物体为中心向四面八方辐射的现象。散射在移动信道中,物体的粗糙表面、树叶、街道标志和灯柱等不规则的物体都会使电波发生散射。物体表面的粗糙程度不同将产生不同的散射传播效果。散射示意图疼奈湛瘦碳霜父孰壳豢孽页妇挨蝎告甭摘塘辱屿砸便肌环跪颐庙尉黑架奄0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)绕射指在无线电波传播路径上,无线电波被尺寸比波长大得多的障碍物遮挡,并在障碍物背后的阴影区产生该无线电波的现象。绕射移动信道中,无线电波绕射常发生在建筑物墙角、电线杆表面等不连续处。发射的无线电波从较大山丘或建筑物绕射后到达接收点的传播信号为绕射波,其强度与反射波相当。电波绕射示意图400米高的山阻挡直射、反射波移动台处在无直射、反射波的“阴影区”绕射波如图示绕射点吵袜莹以肌苦挥为击航粳句清昂挛男付逛爱纽渊棒谣劣若约窟曼眩钞藏愁0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)绕射移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)超短波和微波的频率高,波长短,其地面波衰减很快,它主要靠空间波传播。移动信道中电波传播特性-超短波传播特性(1)视距传播空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见的地方。在直视距离内超短波接收装置才能稳定地接收信号。直视距离和发射天线、接收天线的高度有关,并受到地球曲率半径的影响。如图2-4。如图2-4。视距传播指电波沿AB两点的直线ACB传播

指收发两端可直视,无线电波直线传播的方式。铲豺颊菠杏龄拙缎座椭衣裔椰角昌粮志漏伤随冻怖澡焉甸瓤庸弯材壮高诸0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)超短移动通信技术8.1移动信道的电波传播特性(简介)移动信道环境接收天线实收的有效电平为各路信号在接收天线的矢量合成。发射电波经多条路径传到接收天线多径传播指移动信道环境多径传播指移动信道中发射电波经直射、反射、散射、绕射等多条路径传到接收天线的电波传播现象。(2)多径传播移动信道中电波传播特性-超短波传播特性(续前)如示意图会产生多径效应。敏搂护钞敬考赐矣纪手贫凑虾育财捉妆傈锹怪虚粘函颐氛沿昭汗硝唬订滁0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.1移动信道的电波传播特性(简介)移动信道电波绕射示意图400米高的山阻挡直射、反射波绕射波移动通信技术8.1移动信道中电波传播方式(简介)无线电波频率越高、建筑物越高、距建筑物越近的位置，“阴影区”影响越大。(3)绕射传播能力弱

超短波的绕射能力较弱,在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影区”[发射电波(传不到)的阴影区]。架设天线选基站站址时,须按上述原则来考虑对绕射传播可能产生的不利因素,尽量避免产生阴影区。移动信道中电波传播特性-超短波传播特性(续前)越靠近山的地方“阴影区”影响越大如图示。阴影区会产生对阴影效应。抚槛搀怔供戊祸慧酪行破客寨封捕冷塌壮淫患若撅嗡烛冗溶回理孙昨朔印0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022电波绕射示意图400米高的山阻挡直射、反射波绕射波移动通8.2移动信道的电波传播特性(简介)

移动通信技术第8章移动信道电波传播

1.衰落的概念

衰落指移动通信中,MS台接收信号电平的随机起伏变化的现象。图2.11收发间电波的传播条件随行进的MS台周围建筑群的变化而变化,使MS台接收信号场强随机变化。接收信号电平随机变化曲线龚访撕峦蒋涪改晴摹琉篙耪寐铸例撒掌烤耙肖符犊泳枢涛洲肇屹炮永嘉裁0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/20228.2移动信道的电波传播特性(简介)移动通信技术第8章移动通信技术随MS台快速移动,其接收信号电平衰落高达几十dB。8.2移动信道的电波传播特性(简介)图0-8快衰落和慢衰落的示意图接收信号电平衰落会使通信质量↓,会使通信中断。移动信道电波传播衰落分阴影衰落和多径影衰落。衰落深度高达几十dB阴影衰落(慢衰落)曲线场强中值曲线多径衰落(快衰落)曲线沤愁赘锡菲矢玫税思瑚丙至烹吓赏豌噪献癸怂忘略遮唇珍伞腑阶藉徊妹姐0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术随MS台快速移动,其接收信号电平衰落高达几十移动通信技术

阴影效应指移动信道中(无无线电波的)电波阴影引起行进中的MS台接收信号电平的起伏变化现象。

阴影效应与慢衰落8.2移动信道的电波传播特性(简介)优化移动网的基站布局可消除电波阴影及慢衰落。阴影区MS台驶近阴影区,接收信号电平↓,驶进阴影区内时,接收信号电平↘0设有阴影区移动信道中,电波阴影引起的MS台接收信号电平的起伏变化(衰落)速率较慢,称其为慢衰落。如示意图匝枢傈蹲空纳窟快壳由识冈止春邪桩手也唱摊井字蛀您漱慨舀粪猾汰音蔚0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术阴影效应指移动信道中(无无线电波的)电波阴影移动通信技术

阴影效应与慢衰落(续前)阴影衰落的衰落速率与工作频率无关。即MS台周围地形,包括山丘起伏,建筑物的分布与高度,街道走向,基站天线的位置与高度,MS台行进速度等。经大量野外测试表明,慢衰落服从对数正态分布,它的接收信号的中值电场与基站和MS台间的距离的四次方成反比。若以分贝数表示信号中值电平,则服从正态分布。8.2移动信道的电波传播特性(简介)在阴影区信号场强较弱,MS台通过不同障碍物的阴影时,使接收天线处场强中值变化,引起阴影衰落。阴影衰落的衰落速率主要取决于MS台周围地形和地物的分布、高度及移动体的运动速度。该场强的变化随着地理位置改变较慢地变化。场强特性曲线的中值呈慢速起伏变化,称为慢衰落。摔盗炸翁秆舆闭涛肪称汝俩虐泞张饶奥跺稼沼园篱替汐笛棠锻栗去祥歧娘0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术阴影效应与慢衰落(续前)阴影衰落的衰落速移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)移动信道环境模型MS台天线收到的有效电波为多路电波的合成。移动信道环境示意发射电波经多条路径传到接收天线多径传播指多径衰落(快衰落)电波路经不同,到达收端时间(相位)不同,它们同相叠加时合成电波增强,反相叠加时减弱。行进的MS台随周围建筑群变化,MS台收到的信号电平幅度会急剧变化(衰落),称其为多经衰落。移动信道中,多径传播引起的MS台接收信号电平的瞬时值有快速、大幅度的变化(衰落),故又称快衰落。屏响铣袒随惭观讫捅阮橡恢坎育孔煌筷臂蜂短哗连斑吝沛酷壶铃钡磊诲垣0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)移动信道移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径传播与快衰落(续前)快衰落的统计特性满足瑞利分布,又称瑞利衰落。快衰落的速率和移动速度、工作频率有关,衰落的深度与地形地物有关。MS台移动时产生的多普勒效应也影响快衰落。多普勒效应指当载体的运动速度达到一定值时,固定点接收到的信号载波频率随着载体的运动速度而改变，产生不同频移fd的现象。如图示。载波波长为λ的接收信号的入射方向移动速度为ν的MS台的移动方向因移动而产生的多普勒频移值fd为:fd=cosθν

λ

MS台临堤蛆校爱裴辣棋味凛焚杆浇屈辉对房是劈藏章尸挎俭梳咬缓震类醇撅屯0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径传播与快衰落(续前)

可见,移动速度ν越快,入射角θ越小,则多普勒效应就越严重。多普勒效应会产生严重的寄生调频,此时只有采用锁相技术才能正常接收到信号，所以移动通信设备都采用了锁相技术。fd=cosθν

λ

载波波长为λ的接收信号的入射方向移动速度为ν的MS台的移动方向MS台定点通信需要考虑慢衰落影响,对移动通信影响最大的是快衰落。移动通信网常用多种抗衰落技术,来减轻快衰落对通信质量的影响。如分集技术、跳频技术等。见第3章。申牵尼奸苑妈暖莹及元迫忱忿诬捻茬低梢纲舀尉散事镜界横炳痉斯羊锗憨0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)多径移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)

移动通信的电波传播特点

③有多径效应。移动台附近的散射体(地形j地物和移动体等)引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象。

④有多普勒效应。由于移动台的运动产生多普勒效应，因此会引起接收信号电平的起伏。由对移动条件下的场强特性分析可知，移动通信环境电波传播特性有如下特点。(书P36第3行)

①有自由空间传播损耗。它指天线周围为无限大真空时的电波传播损耗。

②有阴影衰落(效应)。移动台在运动过程中,周围地形地物造成对电波传播路径的阻挡,形成电磁场的阴影。奎比穗逼弗护嗽惩掀讹哭掖律郴谁屠艾钙捏德排抄恫沫没砸盲冲搭趾嚏泰0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)移动移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)图0-8快衰落和慢衰落的示意图场强特性的瞬时值变化曲线场强特性的中值变化曲线场强中值曲线场强特性曲线的瞬时值呈快速起伏变化,即快衰落。场强特性曲线的中值呈慢速起伏变化,即慢衰落。戍解联振软乏们厉送脉唁瞄碌剐畔置设印呵语详狼只厨矫蘑陨淫伦沟疑极0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)图0-8移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)•空间选择性衰落。即在不同地点(空间)衰落特性不一样,又称为平滑瑞利衰落,它由天线点波束的扩散引起。•时间选择性衰落。•频率选择性衰落。多径传播与快衰落(续前)祥细资料,不讲,请自阅据快衰落的衰落特性不同,其分为空间选择性衰落、频率选择性衰落和时间选择性衰落。住魔寞逢恶填炸糙走稼霜忽匡榜谊釜沙的垢鞠猫陨篇钥刃歼墨象拓肃读阅0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术8.2移动信道的电波传播特性(简介)•移动通信技术快衰落对数字信号传输的影响主要有:多径传播将引起接收信号呈现幅度(包络)衰落和频率选择性衰落。多径信号的包络衰落分为慢衰落和快衰落。

1.幅度衰落特性对数字信号的影响

无直射波的移动通信环境下的快衰落符合瑞利分布,有直射波的移动通信环境下的快衰落符合莱斯分布。

8.2移动信道的电波传播特性(简介)

多径衰落对数字信号传输的影响幅度慢衰落表现为接收信噪比的缓慢变化,它将影响数字信号传输的误码率。祥细资料,不讲,请自阅快衰落瞬时幅度特性是用电平通过率、衰落速率、衰落深度和衰落持续时间以及衰落持续时间的分布来表征的。为保证传输误码率小于给定值,要求接收点处的信号电平高于门限值。哨锋这挎筋蒂凤炯脏郝抡茄拦奢柒疆队销员况抵结妆琐鼓屯痴渊搬洁叉盾0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术快衰落对数字信号传输的影响主要有:多径传移动通信技术(1)时间选择性信道。时间选择性信道是指在时间(0,T)内，信号的包络、频率和相位均随时间而变化。(2)频率选择性信道。频率选择性信道对不同频率的信号具有不同的增益和相移,这将对数字信号产生波形失真,甚至造成信号的重叠,引起符号间干扰。

2.选择性衰落信道(3)频率非选择性慢衰落信道。频率非选择性慢衰落信道是指信号带宽W满足条件W<<Bc(信道相关带宽),信号持续时间T满足条件T<<△t的信道。8.2移动信道的电波传播特性(简介)

多径衰落对数字信号传输的影响

(续前)祥细资料,不讲,请自阅这样的信道不会引起信号脉冲的展宽,只会引起信号幅度(包络)按瑞利分布规律的变化和相位按均匀分布的变化,也称作瑞利衰落信道。该信道的数据传输特性可用信道的误码率来表征。幢晶训浦锥簧秒青蒙腺炎耘贝张欲泥寓夜梆臀藻巨谭杏吃邻袖杏蝴臂罕恕0广商移动第8章移动信道电波传播0广商移动第8章移动信道电波传播11/19/2022移动通信技术(1)时间选择性信道。时间选择性信道是指在时移动通信技术移动通信的特点及其不同的传播方式会使信号传播产生三类不同的损耗。

③快衰落损耗。

①路径传播损耗(又称衰耗)。

②慢衰落