多径衰落信道包络的统计特性 多径衰落的主要分类

什么是单径瑞利信道什么是多径瑞利信道 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。什么是多径信道的相关带宽 简单来说就是一段带宽范围和一段时间范围。以下这个解释很详细，供参考！相干时间就是信道保持恒定的最大时间差范围，相干带宽类似，就是信道保持恒定的最大频率差范围。从分集的角度来理解这个概念比较形象：时间分集要求两次发射的时间要大于信道的相干时间，即如果发射时间小于信道的相干时间，则两次发射的信号会经历相同的衰落，分集抗衰落的作用就不存在了，相干带宽可以从频率分集来理解。定义相干带宽一般是用来划分平坦衰落信道和频率选择性衰落信道的量化参数。如果信道的最大多径时延扩展为Tm，那么信道的相干带宽Bc=1/Tm；若发射信号的射频带宽B，那么认为接收信号经历的是平坦衰落，此时接收信号的包络起伏变化，但是一般不存在码间串扰，其信号模型为r(t)=h(t)s(t)+n(t)，其中h(t)一般为瑞利分布的随机变量；若发射信号的射频带宽B>；Bc，那么认为接收信号经历的是频率选择性衰落，此时除了接收信号的包络起伏变化，一般还存在码间串扰，其信号模型为r(t)=h(t-tao0)s(t-tao0)+h(t-tao1)s(t-tao1)+.+n(t)，其中tao0、tao1、.等为可分辨多径的时延，每个h(t-tao)一般为瑞利分布的随机变量。定义相干时间一般是用来划分时间非选择性衰落信道和时间选择性。包络的衰落周期和两径传输时延关系 在移动通信系统中，由于用户的移动，接收信号不可避免地受到移动台运动速度和多径衰落的影响。因此，基站和移动终端之间的通信信道是限制通信系统总体性能的关键。研究电波在信道中的传播及变化规律，建立信道模型，在设计整个系统时可以用来预测各种调制方式及纠错编码方案对误码率的影响，确定最佳调制方式、纠错编码方式及多址接入方式，从而获得有效和可靠的数据传输。本文在前人研究的基础上，对高速运动环境中的移动通信多径信道的电波传播特性进行研究，将随机过程理论、速度参量、地形因素与无线通信原理相结合对电波的入射角、多径径数分布、多径传播路程差和时延分布、多径传播反散射次数分布、多径衰落系数进行了详细分析、仿真和讨论，建立符合Markov过程的多径信道模型参数。通过推导得出的信道参数，综合考虑各种因素并结合随机过程理论，针对现有无线信道模型的不足，提出一种建立无线信道改进思路，并建立适用于高速运动环境中的移动通信多径信道改进模型，并通过仿真模拟分析校验模型真实程度，借助于所建模型对特定环境下信号包络、衰落持续时间、信号时延散布、传输误码率等信道性能进行分析验证。通过分析信道特性，提出现有技术来解决多径衰落和多普勒频移所导致。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。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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