移动通信§3 移动信道中的电波传播与分集接收

§3 移动信道中的电波传播与分集接收§3.1 概述移动通信系统的电波传播问题比较复杂，因而其传 播特性与固定点无线通信的传播模式不同，必须根据移 动通信的特点，按照不同的传播环境和地形特征，运用 统计分析结合实际测量的方法，找到移动条件下的传播 规律，以获得准确预测接收场强的方法。

移动台处于运动状态，电波传播条件随着移动而发 生较大变化，接收信号的场强起伏很大，可达几十分贝， 出现严重的衰落现象。如 由此可见，接收信号出现严重的衰落现象是移动通 信电波传播的一个基本特点。2

§3.1 概述3.1.1 表征衰落特性的常用参数 衰落是指移动通信中的接收信号场强随机起伏 变化的现象。由于对随机量的研究，通常采用统计 分析方法，所以在研究衰落时，先测得衰落的瞬时 分布，得出各个不同时刻的信号电平记录，再统计 分析获得描述衰落的统计数字特征参数。 1、场强中值 场强中值指具有50%概率的场强值，即场强值 高于规定电平值的持续时间占统计时间的50%时， 则所规定的那个电平为场强中值。例如3

§3.1 概述3.1.1 表征衰落特性的常用参数 2、衰落深度 通常定义接收电平与场强中值电平之差为衰落 深度。即以场强中值电平为参考电平，表明信号起 伏偏离其中值电平的幅度，是衡量衰落严重程度的 参数。实际使用时，常用分贝表示：

式中，Ei为接收电平，E0为场强中值电平。

一般在移动通信中，衰落深度可达20~30dB。4

§3.1 概述3.1.1 表征衰落特性的常用参数 3、衰落速率衰落速率用以描述接收信号场强变化的快慢，即衰落 的频繁程度。其定义为：单位时间内场强包络与给定电平 值ER相交次数的一半，用N表示。通常取场强中值电平为 给定电平，此时也称衰落率。 研究表明：衰落速率与工作频率、移动台的行进速度 和行进方向等有关。工作频率越高，衰落越快，场强包络 上升和下降就越陡峭。测试得出，移动台的行进方向正好 朝着或背着信号传播方向衰落最快，其平均衰落率为：V:km/h;f:MHz5

§3.1 概述3.1.1 表征衰落特性的常用参数 4、衰落持续时间 衰落持续时间指场强低于某一给定电平值的持 续时间。 移动通信中，当接收电平低于接收机门限电平 时，就可能造成语音中断或产生信令误码。 所以，了解衰落低于门限电平持续时间的统 计分布规律，对提高移动通信系统的可靠性有着 重要的意义。例如，知道了衰落持续时间，就可 以判断话音传输受影响的程度。6

§3.1 概述3.1.2 自由空间的传播衰耗 自由空间是一个理想的空间，指电

波直线传播 而没有吸收，且不存在反射、折射、绕射和散射等 现象。 如图所示的自由空间中，在 原点O有一辐射源，均匀地向各 方向辐射，辐射功率为PT。能量 均匀地分布在以O点为球心、d 为半径的球面上。已知球面的表7

§3.1 概述3.1.2 自由空间的传播衰耗

通常定义发射功率与接收 功率的比值为传播衰耗。即自 由空间传播衰耗为： 工程上，传播衰 耗常用分贝表示： 若距离d用km,波长换算为频率f(MHz),则传播衰 耗改写为：

Lbs(dB)=32.45+20lgd+20lgf

§3.2 电波传播特性与移动信道特征3.2.1 移动通信电波传播方式移动通信一般采用甚高频(VHF)和超高频(UHF) 频段。 (1)陆地移动通信的电波传播 (2)海上移动通信的电波传播 (3)空中移动通信的电波传播 (4)卫星移动通信的电波传播9

§3.2 电波传播特性与移动信道特征3.2.2 地形地物对电波传播的影响地形地物的种类千差万别，对移动通信电波传播的影 响也是错综复杂的。为了确定不同地形和传播环境条件下 的电波传播特性，首先必须对地形特征和传播环境分类， 并给以明确的定义。 1、地形特征的分类与定义 对于复杂的地形特征，一般可分为两类，即“准平滑 地形”和“不规则地形”。所谓“准平滑地形”是指在传 播路径的地形剖面图上，其地面起伏高度不超过20米，且 起伏缓慢。除此以外的其它地形统称为“不规则地形”。 不规则地形按其状态又可分为：丘陵地形、孤立山岳、倾 斜地形和水陆混合地形等等。10

§3.2 电波传播特性与移动信道特征3.2.2 地形地物对电波传播的影响1、地形特征的分类与定义 由于天线总是架设在某种地形地物上，故只讲天线自 身的高度在通信中并无多大实际意义。例如，同一天线架 设在山顶与架设在平地的效果就大不相同。因此，有必要 定义一个“天线有效高度”。图 如 设基地站天线的顶端海拔高度为hts,从基地站天线设 置点起3~15公里距离内地平面平均海拔高度为hgs,则基 地站天线有效高度定义为：hb= hts- hgs 移动台天线的高度hm则是指路面以上的高度。后面所 涉及的天线高度，均为有效高度。11

§3.2 电波传播特性与移动信道特征3.2.2 地形地物对电波传播的影响2、传播环境的分类与定义 地面障碍物的种类很多。可根据地物密集的程度，把 传播环境分为四类。

1)开阔地 电波传播方向上没有高大的树木或建筑物等开阔地带， 或者300~400米以内没有任何阻挡的小片场地，如农田、 广场等均属开阔地。2)郊区 在移动台附近有些障碍物，但不稠密的地区。例如房 屋、树林稀少的农村或 …… 此处隐藏：1925字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……