移动通信基础多径效应.pptx

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1、会计学1移动通信基础多径效应移动通信基础多径效应n n发射机、接收机和空间反射物体三者处于相对静止状态。n n多径传播的存在，但多径传播特性不随时间变化。n n接收机处于某些位置时，接收信号会比较强，接收机处于另一些位置时，会出现衰落深陷。1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第1页/共31页1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第2页/共31页n n假设两条路径差别不大1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第3页/共31页1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第4页

2、/共31页1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第5页/共31页n n当接收机处于不同空间位置时，两路信号具有不同当接收机处于不同空间位置时，两路信号具有不同的相位差的相位差 。n n某些位置相位差某些位置相位差 为为 的偶数倍，两路信号同相相的偶数倍，两路信号同相相加，接收信号比较强。加，接收信号比较强。n n某些位置某些位置某些位置某些位置 为为为为 的奇数倍，两路信号反相相减，这的奇数倍，两路信号反相相减，这的奇数倍，两路信号反相相减，这的奇数倍，两路信号反相相减，这时接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。时接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。时接收信号可能

3、会非常弱。出现衰落深陷。时接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。n n接收信号峰值电平位置与衰落深陷位置对应的双线接收信号峰值电平位置与衰落深陷位置对应的双线传播路径差大约为半个波长。传播路径差大约为半个波长。n n移动台对应相长干涉的峰值电平位置与相消干涉的移动台对应相长干涉的峰值电平位置与相消干涉的衰落深陷位置两点之间的距离称为相干距离。衰落深陷位置两点之间的距离称为相干距离。1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第6页/共31页1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第7页/共31页n n建设固定地址无线通信系统时，发射机和接收

4、机地址的选择，必须避开可能产生衰落深陷的位置点。1 1、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应、时不变多径效应第8页/共31页n n发射机、接收机和空间反射物体三者处于相对运动中发射机、接收机和空间反射物体三者处于相对运动中。n n多径传播的多径传播的距离距离差（或时延差）将随时间而变化，使得经多径传差（或时延差）将随时间而变化，使得经多径传播的信号在接收机中形成干涉，造成时变的多径衰落。播的信号在接收机中形成干涉，造成时变的多径衰落。n n当接收机移动很小的距离（波长的数量级），甚至不移动时接收当接收机移动很小的距离（波长的数量级），甚至不移动时接收信号电平也会快速大范围地起伏，这也

5、是多径衰落也称为小尺度信号电平也会快速大范围地起伏，这也是多径衰落也称为小尺度衰落的原因。衰落的原因。2 2、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应第9页/共31页n n时变多径效应源于接收机、发射机或空间反射体之间的相对运动。n n分析时变多径效应的一种等效方法，是考虑因相对运动产生的多普勒频移。2 2、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应第10页/共31页n n当发射机、接收机和空间反射体之间存在相对当发射机、接收机和空间反射体之间存在相对运动时，接收信号将产生多普勒频移，运动时，接收信号将产生多普勒频移，n n不同多径信号的不同多径信号的传播方向不同，所

6、产生的传播方向不同，所产生的多普多普勒频移一般不相同。勒频移一般不相同。n n多普勒效应的产生，在接收端形成几个不同载多普勒效应的产生，在接收端形成几个不同载波的多径信号波的多径信号，它们，它们相互干涉，相互干涉，使使接收接收信号信号产产生衰落深陷序列。生衰落深陷序列。2 2、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应第11页/共31页2 2、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应以只有接收机处于运动状态的情况为例分析多普勒频移的产生。第12页/共31页2 2、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应、时变多径效应第13页/共31页2 2、时变多径效应、时变多径效应

7、、时变多径效应、时变多径效应多普勒频移多普勒频移 第14页/共31页两个不同多普勒频移信号的干涉效应两个不同多普勒频移信号的干涉效应第15页/共31页例：若一个PCS基站发射机的发射载频为1.9GHz，一列动车组以200km/h的速度行驶，分别就1）列车沿直线朝向发射机行驶；2）列车沿直线背向发射机行驶两种情况，计算列车上移动台接收信号的载波频率。第16页/共31页3 3、多径传播的时间色散、多径传播的时间色散、多径传播的时间色散、多径传播的时间色散时间色散的产生原因时间色散的产生原因基带符号基带符号第17页/共31页n n功率时延分布功率时延分布：将基于本地区域的瞬时功率延时分布取平均后得到

8、的功率延时分布。第18页/共31页时间色散的测量效果时间色散的测量效果功率时功率时延分布延分布将基于本地区域的瞬时功率延时分布取平均后得到的功率延时分布。第19页/共31页4 4、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数n n多径时延扩展n n平均附加时延n n均方根（rms）时延扩展n n相干带宽n n多普勒扩展n n相干时间第20页/共31页信道多径时延扩展：n n定义最大附加时延为到达多径信号的电平从最大值衰落到指定值（一般是最小可检测多径信号电平）处的附加时延x，最大附加时延与第一个到达多径分量时延之差称为多径时延扩展Td。4 4、无线多径

9、信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数第21页/共31页信道平均附加时延：n n功率时延谱P()的一阶矩均方根（rms）时延扩展n n功率时延谱的二阶矩的平方根4 4、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数第22页/共31页第23页/共31页无线信道的相干带宽：指一定的频率范围，在该频率范无线信道的相干带宽：指一定的频率范围，在该频率范围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。当两信号的频率间隔超出相干带宽时，幅度相关当两信号的频率间隔超出相干带宽时，幅度相关性很小。性很小

10、。n n定义为多径时延扩展的倒数定义为多径时延扩展的倒数n n工程定义工程定义4 4、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数第24页/共31页无线信号的多普勒扩展n n指一定的频率范围，在该频率范围内接收的多普勒频率为非0值。n n定义：因多普勒频移使发射信号频谱展宽的最大值。4 4、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数第25页/共31页信道相干时间：指一段时间间隔，在此间隔内两个信道相干时间：指一段时间间隔，在此间隔内两个到达信号有很强的幅度相关性。到达信号有很强的幅度相关性。当两信号的时间间隔

11、超出相干时间当两信号的时间间隔超出相干时间时，幅度相关性很小。时，幅度相关性很小。n n理论上可以直接定义为最大多普勒频移的倒数，理论上可以直接定义为最大多普勒频移的倒数，即即1/1/f fmmn n工程定义工程定义4 4、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数、无线多径信道特性参数第26页/共31页n n平坦衰落：发送信号的所有频率分量经历相同的衰落（同时放大或衰减）。n n频率选择性衰落：不同频率分量经历不同的衰落。n n快衰落：衰落变化快于基带信号传输。n n慢衰落：衰落变化慢于基带信号变化。n n阴影衰落和衰落储备：由于阴影造成的衰落小尺度衰落类型小尺度衰落类型小尺度衰落类型小尺度衰落类型第27页/共31页平坦衰落信道特性平坦衰落信道特性第28页/共31页频率选择性信道衰落特频率选择性信道衰落特性性第29页/共31页n n这一部分就介绍到这里第30页/共31页