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相关莱斯衰落信道模型 瑞利衰落的模型

2020-07-20知识15

瑞利衰落的模型 瑞利分布是一个均值为0,方差为σ^2的平稳窄带高斯过程,其包络的一维分布是瑞利分布。其表达式及概率密度如图所示。瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统计时变特性的一种分布类型。两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。瑞利衰落能有效描述存在能够大量散射无线电信号的障碍物的无线传播环境。若传播环境中存在足够多的散射,则冲激信号到达接收机后表现为大量统计独立的随机变量的叠加,根据中心极限定理,则这一无线信道的冲激响应将是一个高斯过程。如果这一散射信道中不存在主要的信号分量,通常这一条件是指不存在直射信号(LOS),则这一过程的均值为0,且相位服从0 到2π 的均匀分布。即,信道响应的能量或包络服从瑞利分布。设随机变量R,于是其概率密度函数如图所示,其中2σ^2=E(R^2)。瑞利衰落概率密度函数若信道中存在一主要分量,例如直射信号(LOS),则信道响应的包络服从莱斯分布,对应的信道模型为莱斯衰落信道。通常将信道增益以等效基带信号表示,即用一复数表示信道的幅度和相位特性由此瑞利衰落即可由这一复数表示,它的实部和虚部服从于零均值的独立同分布高斯过程。什么是衰落信道 在无线通信领域,衰落是指由于信道的变化导致接收信号7a64e78988e69d8331333337383831的幅度发生随机变化的现象,即信号衰落。导致信号衰落的信道被称作衰落信道。衰落可按时间、空间、频率,三个角度来分类。(1)在时间上,分为慢衰落和快衰落。慢衰落描述的是信号幅度的长期变化,是传播环境在较长时间、较大范围内发生变化的结果,因此又被称为长期衰落、大尺度衰落。快衰落则描述了信号幅度的瞬时变化,与多径传播有关,又被称为短期衰落、小尺度衰落。慢衰落是快衰落的中值。多径传播使信号包络产生的起伏虽然比信号的周期缓慢,但是仍然可能是在秒或秒以下的数量级,衰落的周期常能和数字信号的一个码元周期相比较,故通常将由多径效应引起的衰落称为快衰落。即使没有多径效应,仅有一条无线电路径传播时,由于路径上季节、日夜、天气等的变化,也会使信号产生衰落现象。这种衰落的起伏周期可能较长,甚至以若干天或若干小时计,古称这种衰落为慢衰落。无线通信中,接收端可能会在一段时间内接收到许多来自不同路径的相同信号,这段时间称为延迟扩散(delayspread),而延迟扩散的倒数称作同调带宽(CoherenceBandwidth),物理意义就是在这段带宽区间,衰落的。瑞利衰落与莱斯衰落的区别是什么? 1、瑞利衰落与莱斯衰落的区别是:当接受信号中多径分量中不存在一个主要静态信号分量时,其信道为瑞利衰落信道,否则莱斯衰落信道。2、瑞利衰落(Rayleigh Fading):在无线通信信道中,由于信号进行多径传播达到接收点处的场强来自不同传播的路径,各条路径延时时间是不同的,而各个方向分量波的叠加,又产生了驻波场强,从而形成信号快衰落称为瑞利衰落。瑞利衰落属于小尺度的衰落效应,它总是叠加于如阴影、衰减等大尺度衰落效应上。3、瑞利衰落能有效描述存在能够大量散射无线电信号的障碍物的无线传播环境。若传播环境中存在足够多的散射,则冲激信号到达接收机后表现为大量统计独立的随机变量的叠加,根据中心极限定理,则这一无线信道的冲激响应将是一个高斯过程。信道衰落分哪几种,分别说明抵抗这些衰落的方法 信道衰落构成有三种:a)仅路径损耗 b)阴影衰落和路径损耗 c)多径传播,阴影衰落和路径损耗。细分的话是基于 多径时延扩展 分为 平坦衰落 和 频率选择性衰e68a84e799bee5baa631333337393565落平坦衰落:信号带宽<;信道带宽 时延<;符号周期频率选择性衰落:信号带宽>;信道带宽 时延>;符号周期基于多普勒扩展 分为 快衰落 和 慢衰落快衰落:(高速多普勒扩展)相干时间<;符号周期 信道变化比基带信号变化快慢衰落:(低速多普勒扩展)相干时间>;符号周期 信道变化比基带信号变化慢由于多径分量很多或者传播环境和介电性质未知,须用统计多径信道模型。常分为窄带衰落模型和宽带衰落模型(比窄带衰落多了多径时延扩展,造成ISI)抗摔落技术一般包括:分集(常用时间分集),抗摔落编码技术(比如在AWGN信道编码基础上结合使用交织器),自适应技术(提高可靠性和频带利用率),MIMO技术(能够显著提高频谱利用率,其发送端和接受端都可进行分集)ISI(码间串扰)的抵抗措施:均衡(单载波时域/频域 均衡),多载波复用技术(一般是OFDM,还有矢量编码),扩频关于第二个问题,很少见到,比如,针对快衰落的技术,而是针对某一项指标或者问题的技术措施,比如频谱。

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