ZKX's LAB

造成频率选择性衰落的信道特征

2020-07-16知识10

频率选择性衰落信道的概念 Jake信道仿真实验 当多径扩展远远小于信号的符号周期时,衰落信道模型经常用于仿真通信系统在多径信道上的性能。通常我们假设衰落过程相对于信号的符号速率要慢得多,因此我们可以精确地估计信号的相位。所以我们只需考虑幅度衰落带来的影响,而不必关心相位的影响。同时还假设符号间的衰落是相互独立的。Rice衰落信道模型经常用于仿真一个因直射路径和多个散射路径共同产生的幅度衰落信道模型。通常假设这些路径的延迟远远小于信号带宽的倒数,即延迟远小于符号宽度。一个信号x(t)经过Rice信道后的输出y(t)可以表示为:这里z(t)是幅度衰落因式,它表示为:这里x1(t)和x2(t)是高斯随机变量N(0,σ),衰落信道的功率由以下条件归一化表示:A和σ 的值由Rice衰落因子K决定。当K=0时为纯粹的散射信道,K=∞时是简单的频带信道(无衰落)。图13.5是利用SystemView系统提供的Rice衰落信道模型图符建立的基带等效仿真模型。作为比较,进行了两种假设信道的比特误码率(BER)测试,其中一个信道为Rice衰落加高斯噪声,而另一个信道只有高斯噪声。二者的仿真结果与衰落信道的理论BER曲线作了比较,图13.6是它们的比较覆盖图。返 回返 回 展开频率选择性衰落的多径信道,选择幅频特性曲线中的极点频率进行传输对信号损耗大还是零点频率?为什么? 零点频率表示信号都被抵消了,自然是损耗非常大。在极点则是多个信号相加。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,比如频谱什么是平坦衰落?什么是频率选择性衰落 一般来说,多路信号到达接收机的时间有先有后,即有相对时(间)延(迟).如果这些相对时延远小于一个符号的时间,则可以认为多路信号几乎来是同时到达接收机的.这种情况下多径不会造成符号间的干扰.这种衰落称为平坦衰落,因为这种信道的频率响应在所用的频段内是平坦的。相反地,如果多路信号的相对时延与一个符号的时间相比不可忽略,那么当多路信号迭加时,不同时间的符号就会重迭在一起,造成符号间的干扰.这种衰落称为频率选源择性衰落,因为这种信道的频率响应在所用的频段内是不平坦的。一、平坦衰落这种情况,时域上信道的波形比信号的波形窄,频域上信道波形比信号波形宽。所以,接收信号幅度增益发生改变(引起深度衰落),而频谱依然保持。条件:Bs,Ts>>στ二、频率选择性衰落由于信道对传输信号的时间散布,而引起的符号间zd干扰(ISI).频选衰落是由接近或超过传输信号周期的多径时延引起的。条件:Bs>Bc,Ts<στ数字电视广播信道中的多径干扰属于频率选择性的衰落。请简述什么是频率选择性衰落信道?什么是时间选择性衰落信道 在移动通信中,移动信道是多径传播的随参信道,接收信号载频发生多普勒频移。设发射信号 是一个频率为fc的正弦波,对于到达移动台的某一径入射波和运动方向的夹角为a,fm=v频率选择性衰落的结论 由于信道在时域的时延扩散,引起了在频域的频率选择性衰落,且衰落周期T2=1/L,即与时域中的时延扩散程度成正比。多径效应在不同条件会使传输信号发生平坦衰落、时间选择性衰落和频率选择性衰落,主要还是频率选择性衰落。抗干扰措施假设信号码元长度为T,第i条传输路径的信号时延与信号平均时延之差为△t,则二者的不同组合可产生三种不同的衰落现象。〔1〕当信号码元长度T较小,且△t时,将引起“平坦衰落”;〔2〕当信号码元长度T较长,且△t时,将引起“时间选择性衰落”;〔3〕当信号码元长度T比较小,而△t比较大,且不满足△t,将引起“频率选择性衰落”(这是时间扩散在频域中的反映)。因为多径合成波形有可能落在后续码元时间间隔内,引起码间干扰,因此,频率选择性衰落对于高速数据传输危害最大。什么是频率选择性衰落(移动通信中的)? 电波经过反射折射散射等多条路径传播到达接收机后,总信号的强度服从瑞利分布.同时由于接收机的移动及其他原因,信号强度和相位等特性又在起伏变化,故称为瑞利衰落.如果收到的信号中除了经反射折射散射等来的信号外,还有从发射机直接到达接收机(如从卫星直接到达地面接收机)的信号,那么总信号的强度服从分布莱斯,故称为莱斯衰落.一般来说,多路信号到达接收机的时间有先有后,即有相对时(间)延(迟).如果这些相对时延远小于一个符号的时间,则可以认为多路信号几乎是同时到达接收机的.这种情况下多径不会造成符号间的干扰.这种衰落称为平衰落,因为这种信道的频率响应在所用的频段内是平坦的.相反地,如果多路信号的相对时延与一个符号的时间相比不可忽略,那么当多路信号迭加时,不同时间的符号就会重迭在一起,造成符号间的干扰.这种衰落称为频率选择性衰落,因为这种信道的频率响应在所用的频段内是不平坦的.至于快衰落和慢衰落,通常指的是信号相对于一个符号时间而言的变化的快慢.粗略地说,如果在一个符号的时间里,变化不大,则认为是慢衰落.反之,如果在一个符号的时间里,有明显变化,则认为是快衰落.理论上对何为快何为慢有严格的数学定义.一种简单的频率选择性衰落信道线性均衡器设计 中间的三个电阻是做衰减用是 T型衰减器,下面的并联谐振,和上面的串联谐振是起到滤波的作用频率选择性衰落信道和瑞利信道的区别 瑞利衰落是一种特殊的多径衰落瑞利衰落(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。在通信系统中,由于通信地面站天线波束较宽,受地物、地貌和海况等诸多因素的影响,使接收机收到经折射、反射和直射等几条路径到达的电磁波,这种现象就是多径效应。这些不同路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性,导致接收信号呈衰落状态;这些电磁波射线到达的时延不同,又导致码间干扰。若多射线强度较大,且时延差不能忽略,则会产生误码,这种误码靠增加发射功率是不能消除的,而由此多径效应产生的衰落叫多径衰落频率选择性衰落信道幅度响应,的意义 我觉得可以进行信道模拟,有利于进行信道估计和均衡。不确定对不对,望高人指点。

#信道估计#频率选择性衰落#时延扩展#多径效应#多径衰落

随机阅读

qrcode
访问手机版