衰落多径信道论文 什么是平坦衰落？什么是频率选择性衰落

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。多径瑞利衰落信道(Multipath Reyleigh Fading)的作用是什么 1瑞利衰落模型适用于描述建筑物密集的城镇中心地带的无线信道。密集的建筑和其他物体使得无线设备的发射机和接收机之间没有直射路径，而且使得无线信号被衰减、反射、折射、衍射。在曼哈顿的实验证明，当地的无线信道环境确实接近于瑞利衰落。通过电离层和对流层反射瑞利衰落2无线电信道也可以用瑞利衰落来描述，因为大气中存在的各种粒子能够将无线信号大量散射。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。信道衰落的快慢与发射端和接收端的相对运动速度的大小有关。相对运动导致接收信号的多普勒频移。图中所示即为一固定信号通过单径的瑞利衰落信道后，在1秒内的能量波动，这一瑞利衰落信道的多普勒频移最大分别为10Hz和100Hz，在GSM1800MHz的载波频率上，其相应的移动速度分别为约6千米每小时和60千米每小时。特别需要注意的是信号的“深衰落”现象，此时信号能量的衰减达到数千倍，即30～40分贝。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。多径衰落的防范措施 多径对数字信号通信的影响可分为包络衰落(平坦衰落或非选择性衰落)、时延散布(频率选择性衰落)和随机调频或调相(时间选择性衰落)。[9]信号经过移动通信信道传输所产生的误码，可以用增加发射机的功率来减小；但即使把功率增到无限大，也只能把差错减小到一定的程度。此时的比特差错率称为剩余比特差错率，或不可检比特差错率，其大小与移动台速度有关。速度越高，剩余比特差错率越大并可能超过实际要求的比特差错率，因而通常采用分集接收、自适应均衡及纠错码等技术来克服。[9]采用分集技术主要是充分利用传输中多径信号的能量来改善传输中的可靠性。实际上它是利用信号的基本参量在空间域、频率域和时间域中分散和收集的技术，因为“分”与“集”本身就是一对矛盾。为了在接收端得到几乎相互独立的不同路径，可以通过空间域、频率域和时间域的不同角度、不同的方法和措施来实现。[9]空间分集主要是利用不同的接收空间(地点)所接收到信号衰落的独立性，来实现抗衰落的功能。空间分集的基本构成：发射端一副天线发送，接收端可用多副(如n副)天线来接收，各接收天线之间的距离为d。空间分集示意图如右图所示。若空间分集中n副天线的尺寸、增益都相同，则空间分集除了。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。多径衰落的分布特性 在性质上，多径快衰落属于一种微观(以毫秒计的短时间内)的快速变化。在移动通信中，多径衰落是对解调信号质量影响最大的一种衰落。那么移动通信中的多径快衰落具有怎样的分布特性呢？如果发射信号是单一频率的信号Acosωct，可能存在的直射波和经多个路径传播的反射波到达接收点时形成的合成信号为：式中：Ri(t)为第i条路径的接收信号幅度；τi(t)为第i条路径的传输时间；i(t)=c(t)τi(t)。事实上，Ri(t)和i(t)随时间的变化与发射信号的载波周期相比，通常要缓慢得多，所以Ri(t)和i(t)可以认为是缓慢变化的随机过程，故式(21-1)可以写成则R(t)可写成式中：U(t)和分别为合成波R(t)的包络和相位。由于Ri(t)和i(t)是缓慢变化的，因此xR(t)、xS(t)及包络U(t)﹑相位也是缓慢变化的。于是合成波R(t)可视为一个窄带过程。由式(2)可见，单一载频的确知信号c(t)，经多径传播后变成了包络和相位受到调制的窄带信号R(t)。所以多径效应在频谱上会引起色散。xR(t)和xS(t)为R(t)的两个正交分量，由概率论中的大数定律，xR(t)和xS(t)应该是均值为零，方差为的高斯过程，其概率密度函数为：它们的联合e799bee5baa6e4b893e5b19e31333361303036概率密度函数为：为了得到U(t)的概率。

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