移动通信信道2.ppt

回顾知识点,1：电波传播的方式 2：多径传播特性,本节知识点,1：多径衰落的分类和主要参数 2：准平坦地形电波损耗预测,移动信道是弥散信道。 电波通过移动信道后，信号在时域、频域和空间（角度）上都产生色散，分开的波形在时间上或空间上产生交叠，使信号产生衰落失真。 功率时延分布：描述信道在时间上的色散； 多普勒功率谱密度：描述信道在频率上的色散； 功率角度谱：描述信道在角度上的色散。,1：多径衰落信道主要参数和分类,多径衰落信道分类,1：多径衰落信道主要参数和分类,（1）平坦衰落和频率选择性衰落 （根据信号带宽和信道带宽的比较）,平坦衰落：如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽 范围内有恒定增益，且线性相关，则接收信号就会经历,频率选择性衰落：如果信道具有恒定增益和线性相位的带 宽范围小于发送信号带宽，则该信道特性会导致接收信号 产生,（2）快衰落和慢衰落 （根据发送信号与信道变化快慢程度的比较）,快衰落：如果信道相关时间比发送信号的周期短，且信号 的带宽小于多普勒扩展带宽时，信道冲激响应在符号周期 内变化很快，导致信号失真，产生衰落为,慢衰落：如果信道相关时间远远大于发送信号的周期，且 信号的带宽远远大于多普勒扩展带宽时，信道冲激响应变 化比要传送的信号码元的周期低很多，可认为该信道是,注意：快或慢是通过发送信号变化快慢与信号特性变化 快慢比较得出的，而不能说多径衰落就一定是快衰落。,2：电波传播损耗预测模型,设计无线通信系统时，需要进行电波传播的路径损耗预测问题（信号中值预测） 具体做法：在大量场强的测试基础上，经过对数据的分析和统计处理，找出各种地形地物下的传播损耗与距离、频率及天线高度的关系，给出传播特性的图表和计算公式，建立电波传播预测模型，从而用简单的方法预测接收信号的中值。,分析：准平坦地形大城市地区,中值路径损耗（dB） LT = Lbs+Am(f,d ) Hb(hb,d ) Hm(hm, f ) Lbs为自由空间路径损耗， Am(f，d)为在大城市地区当基站天线高度hb=200m、移动台天线高度hm=3m时相对于自由空间的中值损耗，又称基本中值损耗； Hb(hb，d)为基站天线高度增益因子（dB），即实际基站天线高度相对于以标准天线高度hb=200m的增益，为距离的函数； Hm(hm，f )为移动台天线高度增益因子（dB），即实际移动台天线高度相对于以标准天线高度hm =3m的增益为频率的函数。,图8：准平坦地形市区相对于自由空间的基本中值损耗,图9 基站天线高度增益因子,图10 移动台天线高度增益因子,不规则地形及不同环境中的中值损耗,以准平坦地形中的中值路径损耗为基础，针对不同传播环境和不规则地形中的各种因素，用修正因子加以修正可得。,根据中值路径损耗，可求出移动台接收到的信号功率Pr Pr= Pt-Lm+Gb+Gm-Lb-Lm-Ld Pr为接收机接收到的中值信号功率（dbW） Pt为发射机输出功率（dbW） Lm为中值路径损耗（db） Gb、Gm为基站和移动台天线增益（db） Lb为基站馈线损耗（db） Lm为移动台馈线损耗（db） Ld为基站天线共用器损耗（db）,例题（教材40页 例2-8）,某移动通信系统，工作频率为450MHZ, 基站天线高度为50m，天线增益6db， 移动台台天线高度为3m，天线增益为0db； 在市内工作，传播路径为准平坦地形，传播距离为10KM。 试求： （1）传播路径的中值路径损耗 （2）若基站发射机送至天线的信号功率为10W，不 考虑馈线损耗和公用器损耗，求移动台天线接收到的信号功率。,练习,1：简述产生多普勒效应的原因？如何解决？,由于移动台的不断运动，当达到一定速度时，如超音速飞机，固定点接收到的载波频率将随运动速度u的不同产生不同的频移，即产生多普勒效应。 为防止多普勒效应对通信系统的影响，通常在地面设备的接收机需要采用“锁相技术“加入自动频率跟踪系统，即接收机在捕捉到高速移动物体发来的载频信号之后，当发来的载频信号随速度u变化时，地面接收机本振信号频率跟着变，这样就可以不使信号丢失； 另外，还可以利用其窄带性能，把淹没在噪声中的微弱信号提取出来，这也是一般接收机做不到的。,2：计算工作频率为900MHZ，通信距离分别为10Km和20Km时，自由空间传播损耗？,3：准平滑地形的市区组网，工作频率为800MHZ,通信距离为10km，其基本损耗中值Am为30db，基站天线的增益因子hb=-10db，移动台天线的增益因子Hm=-3db，试计算电波传播损耗中值？,