移動信道及3個主要特點信道中的電磁波傳播過程傳播一般性分析計算接收信號中的3類損耗與4種效應(yīng)三類主要快衰落實際移動通信中3類選擇性衰落如何產(chǎn)生傳播類型與信道模型的定量分析第2章無線傳播與移動信道討論及解決問題：本章概要概念、術(shù)語；簡單分析過程；計算方法及公式應(yīng)用。移動通信的主要特點：傳播的開放性、接收環(huán)境的復(fù)雜性和用戶的隨機移動性；接收信號的3類損耗：路徑傳播損耗、慢衰落損耗和快衰落損耗；4類效應(yīng)：陰影效應(yīng)、遠(yuǎn)近效應(yīng)、多徑效應(yīng)與多普勒效應(yīng)。傳播過程簡要分析過程及常規(guī)公式；對大范圍、大尺度傳播損耗進行了定量的分析和計算。（模型）對小范圍、小尺度傳播特性各類快衰落做了進一步定量分析.（模型，統(tǒng)計及瞬時）****移動通信中的幾種主要噪聲和干擾（自選看）**基本情況通信的3項基本指標(biāo)有效性：是指在占有盡可能少的信道資源[=?]，如頻段、時隙和功率等的條件下盡可能多地傳送信源的信息，是通信的數(shù)量上的指標(biāo)。可靠性：主要是指在傳輸過程中抵抗各類客觀自然干擾的能力，但是在特殊的軍事通信中，它還包含抵抗人為設(shè)置干擾的能力。安全性：主要是指在傳輸中的安全保密性能，即收端防竊聽、發(fā)端防偽造和篡改等的能力。

信道分類->按傳輸媒質(zhì)有線信道：有線信道包括架空明線、電纜及光纖。無線信道。無線信道中有中、長波地表面波傳播，短波電離層反射傳播，超短波和微波直射傳播以及各種散射傳播。

應(yīng)對方法各類新技術(shù)解決的問題：針對移動信道的動態(tài)時變特性，為解決移動通信中的有效性、可靠性和安全性的基本指標(biāo)而設(shè)計的。。移動信道一般分析方法：不能簡單地應(yīng)用固定點無線通信的電波傳播模式；根據(jù)移動通信的特點，按照不同的傳播環(huán)境和地形特征，運用統(tǒng)計分析結(jié)合實際測量的方法，找到移動條件下的傳播規(guī)律，以獲得準(zhǔn)確預(yù)測接收信號場強的方法。目的：(3st***11)獲得準(zhǔn)確預(yù)測接收信號場強的方法。移動通信占用頻率：150MHz(VHF)：30MHz～300MHz（含300MHz）=甚高頻450MHz、900MHz(UHF)頻段：300MHz～3000MHz=超高頻，又稱分米波2.1移動信道的特點移動通信信道的3個主要特點：傳播的開放性：一切無線信道都是基于電磁波在空間的傳播來實現(xiàn)開放式信息傳輸?shù)?。接收環(huán)境的復(fù)雜性：接收點地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性。按接收點地理環(huán)境劃分為3類典型區(qū)域，高樓林立的城市繁華區(qū)以一般性建筑物為主體的近郊區(qū)以山丘、湖泊、平原為主的農(nóng)村及遠(yuǎn)郊區(qū)通信用戶的隨機移動性準(zhǔn)靜態(tài)的室內(nèi)用戶通信慢速步行用戶通信高速車載用戶通信（>=70Km）與用戶數(shù)，常規(guī)城市分類相似2.1.2移動通信信道中的電磁波傳播移動信道的傳播路徑MS接收N條路徑信號觀察特點=?反射波散射波直射波簡化分析頻率f>30MHz的典型傳播通路：直射波：直接到達接收天線的電波，對VHF和UHF頻段=主要方式；地面反射波：經(jīng)過地面反射到達接收機的電波；地表面波：沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴?，對VHF和UHF頻段的地表面波可以忽略不計。[原因=地表面波的損耗隨頻率升高而急劇增大，傳播距離迅速減小]。反射和散射：在移動信道中，電波遇到各種障礙物時會發(fā)生反射和散射現(xiàn)象，它對直射波形成干涉，產(chǎn)生多徑衰落現(xiàn)象。典型的傳播通路傳播一般性分析計算（補充）****2st****(1)自由空間的傳播損耗：分析對象：直射波分析目標(biāo)：接收點接收功率傳播圖形理論抽象為右圖=過程簡述自由空間傳播損耗圖上描述：設(shè)：原點O有一輻射源，均勻地向各方向輻射，輻射功率為PT經(jīng)輻射后，能量均勻地分布在以O(shè)點為球心，d為半徑的球面上球面的表面積為4πd2傳播一般性分析計算（補充）已知球面的表面積為4πd2，因此，在球面單位面積上的功率應(yīng)為PT／4πd2

若接收天線所能接收的有效面積取為A=λ2／4π，則接收功率為

定義：傳播損耗=發(fā)射功率與接收功率的比值，則，自由空間傳播損耗Lbs,為(2）大氣折射及地球等效半徑大氣折射：原因：實際的移動信道中，電波在低層大氣中傳播，低層大氣為非均勻介質(zhì)，它的溫度、濕度以及氣壓均隨時間和空間而變化，因此產(chǎn)生折射及吸收現(xiàn)象。在VHF(150MHz)、UHF(900MHz)頻段，折射現(xiàn)象尤為突出，效應(yīng)：直接影響視線傳播的極限距離。大氣對電波的折射:當(dāng)一束電波通過折射率隨高度變化的大氣層時，由于不同高度上的電波傳播速度不同，使電波射束發(fā)生彎曲，彎曲的方向和程度取決于大氣折射率的垂直梯度dn／dh。這種由大氣折射率引起電波傳播方向發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，稱為大氣對電波的折射。

版圖示意折射效果圖折射效果圖：不同大氣折射的電波傳播軌跡折射效果圖地球等效半徑思路：認(rèn)為電波依然按直線方向行進，只是地球的實際半徑Ro(6370Km)變成了等效半徑ReRe與R之間的關(guān)系為：式中，k稱作地球等效半徑系數(shù)。典型數(shù)據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下[即當(dāng)dn／dh≈-4×10-8(m-1)時]，等效地球半徑系數(shù)k=4／3，地球等效半徑Re=8500km。大氣折射對傳播的影響：大氣折射有利于超視距的傳播在視線距離內(nèi)，也會產(chǎn)生多徑衰落[因為由折射現(xiàn)象所產(chǎn)生的折射波會同直射波同時存在]（效果自判=？）。視線傳播極限距離（-->數(shù)學(xué)解決問題）條件近似：地球等效半徑Re遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天線高度，因此，自發(fā)射天線頂點A到切點c的距離d1為[簡推下式：余弦、正弦。角度轉(zhuǎn)換]同理：故：視線傳播的極限距離為典型數(shù)據(jù)[工程公式]在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，Re=8500km擴展應(yīng)用意義：考慮=最小天線高度？實際天線高度？

障礙物的影響與繞射損耗[有限空間問題]繞射損耗:實際情況中，電波在直射傳播中存在各種障礙物，由障礙物引起的附加傳播損耗。菲涅爾余隙:障礙物頂點P至直射線TR的距離分析繞射引起的附加損耗：繞射引起的附加損耗即相對于自由空間傳播的分貝數(shù)。規(guī)定:阻擋時余隙為負(fù)。有限空間傳播問題分析圖:負(fù)余隙條件。分析圖:正余隙條件=無阻擋注意判定其效果=？分析結(jié)論

示意圖：障礙物、余隙、繞射損耗與菲涅爾余隙的關(guān)系。圖中，縱坐標(biāo)為繞射引起的附加損耗圖上規(guī)律分析=？結(jié)果表示當(dāng)x/x1>0.5時，附加損耗約為0dB，即障礙物對直射波傳播基本上沒有影響；當(dāng)x<0，即直射線低于障礙物頂點時，損耗急劇增加；當(dāng)x=0時，即TR直射線從障礙物頂點擦過時，附加損耗約為6dB意義：在選擇天線高度時，根據(jù)地形盡可能使服務(wù)區(qū)內(nèi)各處的菲涅爾余隙x>0.5x1例：設(shè)在上圖(a)所示的傳播路徑中，菲涅爾余隙x1=-82m，d1=5km，d2=10km，工作頻率為150MHz。試求電波傳播損耗。解:先求出自由空間傳播損耗：[Lbs]=32.45+20lg(5+10)+20lgl50=99.5dB求第一菲涅爾區(qū)半徑：x1=81.7m由上圖查得附加損耗（x/x1≈-1）為17dB，所以電波傳播的損耗為[L]=[Lbs]+17=116.5dB

問題：損耗的正負(fù)代表的物理意義？工程上典型值=？

2.1.3接收信號中的3類損耗與4種效應(yīng)**3st-11強烈的繞射損耗：大多數(shù)蜂窩無線系統(tǒng)運作在城區(qū)，發(fā)射機和接收機之間無直接視距路徑，而且高層建筑產(chǎn)生了強烈的繞射損耗。多路徑反射：由于不同物體的多路徑反射，經(jīng)過不同長度路徑的電磁波相互作用引起多徑損耗，電磁波強度的衰減：隨著發(fā)射機和接收機之間距離的不斷增加而引起電磁波強度的衰減。

傳播方式：上面結(jié)論=3種主要方式：接收點的信號特征（2）****3st****多徑效應(yīng)：由于接收者所處地理環(huán)境的復(fù)雜性，接收到的信號有直射波的主徑信號+有從不同建筑物反射及繞射過來的多條不同路徑信號，它們到達時的信號強度、到達時間及到達時的載波相位都不一樣。所接收到的信號是上述各路徑信號的矢量之和，即各路徑之間可能產(chǎn)生自干擾，稱這類自干擾為多徑干擾或多徑效應(yīng)。這類多徑干擾是非常復(fù)雜的，有時根本收不到主徑直射波，收到的是一些連續(xù)反射波等。多普勒效應(yīng)：它是由于接收用戶處于高速移動中，比如車載通信時傳播頻率的擴散而引起的，其擴散程度與用戶運動速度成正比。（這一現(xiàn)象只產(chǎn)生在高速(≥70km／h)車載通信時）3個傳播模型大尺度傳播模型：發(fā)射機與接收機之間(T-R)長距離(幾百米或幾千米)上的場強變化。當(dāng)移動臺遠(yuǎn)離發(fā)射機時，當(dāng)?shù)仄骄邮請鰪娭饾u減弱，該平均接收場強由大尺度傳播模型預(yù)測。中尺度衰減模型：中范圍(中尺度、數(shù)百波長量級)的陰影效應(yīng)，小尺度衰減模型：短距離(幾個波長)或短時間(秒級)內(nèi)的接收場強的快速波動的傳播模型。當(dāng)接收機移動距離與波長相當(dāng)時，其接收場強可以發(fā)生3或4個數(shù)量級(30dB或40dB)的變化。解釋；以3cm信號示例表述以上距離分類

研究方法：預(yù)測平均場強.對傳播模型的研究，傳統(tǒng)上集中于給定范圍內(nèi)平均接收場強的預(yù)測、特定位置附近場強的變化。已有的結(jié)果：對于預(yù)測平均場強并用于估計無線覆蓋范圍的傳播模型：3個，按范圍考慮2.2.2頻率選擇性衰落信道輸入頻域：白色等幅頻譜。時域：在t0時刻輸入一個δ脈沖。信道輸出:=[現(xiàn)象=觀察接收]頻域：衰落起伏的有色譜。時域：在t0+Δt瞬間，δ脈沖在時域產(chǎn)生了擴散，其擴散寬度為L/2。其中，Δt為絕對時延。[疊加]結(jié)論：由于信道在時域的時延擴散，引起了在頻域的頻率選擇性衰落。衰落周期如上圖示，即與時域中的時延擴散程度成正比。[應(yīng)用中的影響]圖2.2頻率選擇性衰落信道原理圖2.2.3時間選擇性衰落信道輸入時域：單頻等幅載波。頻域：在單一頻率f0上單根譜線(δ脈沖)。信道輸出:=[現(xiàn)象=觀察接收]時域：包絡(luò)起伏不平。頻域：以f0+△f為中心產(chǎn)生頻率擴散，其寬度為B。其中，△f為絕對多普勒頻移，B為相對值。[擬為疊加]圖2.3時間選擇性衰落信道原理圖?結(jié)論：由于用戶的高速移動在頻域引起多普勒頻移，在相應(yīng)的時域其波形產(chǎn)生時間選擇性衰落。衰落周期如上圖所示。

2.2.4實際移動通信中3類選擇性衰落產(chǎn)生的條件圖2.43類多徑干擾示意圖快速移動時接收到的反射遠(yuǎn)處高大物體反射近天線區(qū)域反射圖上分析第一類多徑干擾：由于快速移動用戶附近的物體的反射而形成的干擾信號，在信號的頻域上產(chǎn)生了多普勒(Doppler)頻移擴散，從而引起信號在時域上時間選擇性衰落。第二類多徑干擾：用戶信號由于遠(yuǎn)處的高大建筑物或山丘的反射而形成的干擾信號。造成傳送的信號在空間與時間上產(chǎn)生了擴散。空域上波束角度的擴散引起接收點信號產(chǎn)生空間選擇性衰落，時域上的擴散將引起接收點信號產(chǎn)生頻率選擇性衰落。第三類多徑于擾：由于接收信號受基站附近建筑物和其它物體的反射而引起的干擾。其特點是嚴(yán)重影響到達天線的信號入射角分布，從而引起信號在空間的選擇性衰落。典型數(shù)據(jù)條件：在第二代移動通信中某種典型地理環(huán)境。表21典型環(huán)境下的典型擴散值地理環(huán)境角度擴散時延擴散多普勒頻率擴散室內(nèi)360°0.1μs5Hz農(nóng)村1°0.1μs190Hz都市20°5μs120Hz丘陵30°20μs190Hz小區(qū)120°0.2μs10Hz

（上述值的意義或?qū)嶋H應(yīng)用價值=頻率擴散區(qū)間B，時間相關(guān)區(qū)間；時間擴散區(qū)間L，頻率相關(guān)區(qū)間；角度擴散區(qū)間，空間相關(guān)區(qū)間；Ψ=20°=ok），資料型題：實際移動系統(tǒng)對上述三種擴散值的容忍度及影響分析。400-800ZHI2.3傳播類型與信道模型的定量分析2.3.1傳播損耗的初步定量分析目的：試圖從定量的觀點對傳播模型與信道模型做進一步的深入分析?；舅悸罚哼h(yuǎn)[大尺度、千米量級]、中[中尺度、數(shù)百波長量級]、近距離[小尺度、數(shù)十波長以下量級]存在問題：復(fù)雜環(huán)境，如室內(nèi)，傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多節(jié)點情況，[結(jié)合重大說明]D(t),大范圍的路徑衰耗n≈2～5.5中范圍的陰影效應(yīng)損耗小范圍內(nèi)的快衰落損耗2.3.2大范圍的傳播衰耗的定量分析解決問題：定量計算?，F(xiàn)狀：要想從理論角度給出一個確切、完整的公式很困難。工程實際應(yīng)用：多采用一些經(jīng)驗公式與模型，基本上能滿足工程上的估算要求。查圖表。衰落儲備:為了防止因衰落(包括快衰落和慢衰落)引起的通信中斷。在信道設(shè)計中，必須使信號的電平留有足夠的余量，以使中斷率R小于規(guī)定指標(biāo)。這種電平余量稱為衰落儲備。通信可靠性：也稱作可通率，并用T表示，它與中斷率的關(guān)系是T=1-R。上三指標(biāo)的關(guān)系***KK**think查圖表應(yīng)用：右圖為可通率T分別為90％、95％和99％的三組曲線，根據(jù)地形、地物、工作頻率和可通率要求，由此圖可查得必須的衰落儲備量。例如：f=450MHz，市區(qū)工作，要求T=99％，則由圖可查得此時必須的衰落儲備約為22.5dB。著名經(jīng)驗公式與模型-奧村-哈塔(Okumura-Hata)模型特點：這是一種在移動通信中使用最頻繁，也是最有效的模型式中說明：L50(市區(qū))(dB)為市區(qū)路徑平均損耗，且以dB表示；fc為載波頻率(MHz)；hm為移動臺天線的有效高度(m)；hb為基站天線有效高度(m)；α(hm)為移動天線的校正因子(dB)；->經(jīng)驗公式d為移動臺與基站之間的距離(km)；K為使用地區(qū)環(huán)境修正系數(shù)(dB)。->經(jīng)驗公式

奧村-哈塔(Okumura-Hata)模型關(guān)于校正因子α(hm)的討論關(guān)于修正因子K技術(shù)路線：基于奧村在廣泛測量城鎮(zhèn)與郊區(qū)的無線電傳播損耗以后，制成的很多可用于規(guī)劃蜂窩系統(tǒng)的有用經(jīng)驗曲線與圖表。哈塔(Hata)后來將奧村這些經(jīng)驗曲線與圖表提煉成更加便于工程上使用的經(jīng)驗公式。 使用的主要環(huán)境與條件為：適用于小城鎮(zhèn)與郊區(qū)的準(zhǔn)平坦地區(qū)；應(yīng)用頻率為150MHz≤fc≤1500MHz；有效距離為lkm≤d≤20km；發(fā)射(基站)天線有效高度hb為30～200m；接收(移動臺)天線有效高度hm為1～10m。

奧村-哈塔(Okumura-Hata)模型關(guān)于修正因子K對于市區(qū)K=O

對于郊區(qū)

對于農(nóng)村地區(qū)

校正因子α(hm)：對于中小城市移動天線校正因子為：

對于大城市：

Hata模型向個人通信PCS系統(tǒng)的擴展改進點：應(yīng)用頻率提高到2GHz頻段研究過程：歐洲科學(xué)技術(shù)研究協(xié)會(EURO-COST)組成COST-231工作組開發(fā)Hata模型對PCS的擴展，提出將Hata模型擴展至2GHz頻段.

其它部分請參考教材。要求：能應(yīng)用Walfisch-Ikegami模型(WIM)改進點：考慮來自街道寬度、街道繞射和散射等帶來的影響。

圖2.5Walfisch-Ikegami傳播模型應(yīng)用范圍：這一模型主要用于歐洲GSM系統(tǒng)，而且也應(yīng)用于美國的一些傳播模型中。模型包含4個部分：自由空間損耗屋脊到街道的繞射和散射損耗多次屏蔽損耗樹木和樹葉引入的附加損耗。增計參數(shù)：在無線路徑上建筑物之間的距離b;街道寬度w;相對于街道的入射角Walfisch-Ikegami模型(WIM)

表達式構(gòu)成：[具體見WORD-->P21]WIM使用的主要環(huán)境與條件

800MHz≤fc≤2000MHz;4m≤hb≤50m；1m≤hm≤3m；0.02km≤d≤5km;b≈20～50m；w=b/2；≤90°

模型比較：WIM與Hata

圖2.6Walfisch-Ikegami和Hata模型路徑損耗與距離d的關(guān)系圖模型比較：WIM與Hata1)兩者損耗一般要相差13～16dB;[因Hata模型未考慮來自街道寬度、街道繞射和散射等帶來的影響]；2)Walfisch-Ikegarmi模型要比Hata模型更精確，但也更復(fù)雜.

距離(km)路徑損耗(dB)Hata模型Walfisch-Ikegami模型1126.16139.452136.77150.893142.97157.584147.37162.335150.79166.01差異=？室內(nèi)傳播模型特點：覆蓋范圍小，環(huán)境變化大，且受建筑物材料結(jié)構(gòu)、建筑物類型和建筑物布局影響。損耗簡述：從電波傳播的機理上看，它與室外基本上是一樣的。有電波的直射、反射、繞射、散射和穿透。不過具體的條件可能存在較大的差異，比如室內(nèi)是否開門，天線安裝在什么位置、高度等。研究情況：室內(nèi)無線傳播是一個較新的研究領(lǐng)域，國外也是20世紀(jì)80年代才開始進行較系統(tǒng)的研究的，美國Bell實驗室和英國電信等率先對大量家用和辦公室建筑物周圍及內(nèi)部的路徑損耗進行了仔細(xì)的研究。研究方法=？一般說來，室內(nèi)信道也分為視距(LOS)和阻擋(OBS)兩種，并且隨著環(huán)境雜亂程度而不斷變化。注：LOS：LineofSight

2.3.3中、小范圍的傳播損耗的定量分析目的：定量分析3類快衰落和慢衰落的成因、規(guī)律和克服方法?；舅悸罚阂苿有诺缹嵸|(zhì)上可以看作在時域、頻域和空域上的一個三維動態(tài)隨機函數(shù)，解決問題：如何尋找一個有效分析與描述這類三維動態(tài)隨機函數(shù)的方法。使用手段：線性時變分析方法和廣義平穩(wěn)隨機過程的分析方法。

快衰落的統(tǒng)計特性：****4st****信號包絡(luò)統(tǒng)計特性瞬時幅度特性1)快衰落信號包絡(luò)統(tǒng)計特性分析思路：遠(yuǎn)離基站、靠近基站分類解決遠(yuǎn)離基站分析圖基本考慮：

設(shè)基站發(fā)射的信號為經(jīng)反射(或散射)到達接收天線的第i個信號為Si(t)，其振幅為αi，相移為，到達移動臺的信號是來自不同傳播路徑的信號之和圖3-8移動臺接收N條路徑信號具體分析計及運動--->移動臺以恒定速度在下圖，d路段運動，在兩端點收到源端S發(fā)出的信號，此二路信號相位差計算過程如下[因源端很遠(yuǎn)，可認(rèn)為兩端點處的θ相同]：其相位差為：

頻率變化值[多普勒頻移]式中，v為車速，λ為波長，fm為θi=0°時的最大多普勒頻移源信號SvθθdY合成信號假設(shè)N個信號的幅值和到達接收天線的方位角是隨機的且滿足統(tǒng)計獨立，則接收信號為：

令合成信號則S(t)可寫成對上式的分析及推導(dǎo)1)由于x和y都是獨立隨機變量之和，因而根據(jù)概率的中心極限定理，大量獨立隨機變量之和的分布趨向正態(tài)分布，即有概率密度函數(shù)為式中，σx、σy分別為隨機變量x和y的標(biāo)準(zhǔn)偏差。x、y在區(qū)間dx、dy上的取值概率分別為p(x)dx、p(y)dy討論2)由于它們相互獨立，所以在面積dx*dy中的取值概率為式中，p(x，y)為隨機變量x和y的聯(lián)合概率密度函數(shù)。假設(shè)σx2=σy2=σ2，且p(x)和p(y)均值為零，則3)通常，二維分布的概率密度函數(shù)使用極坐標(biāo)系(r，θ)表示比較方便。此時，接收天線處的信號振幅為r，相位為θ，對應(yīng)于直角坐標(biāo)系為討論得聯(lián)合概率密度函數(shù)為對θ積分，可求得包絡(luò)概率密度函數(shù)p(r)為同理，對r積分可求得相位概率密度函數(shù)p(θ)為結(jié)果分析多徑衰落的信號包絡(luò)服從瑞利分布，這種多徑衰落稱為瑞利衰落。瑞利衰落信號的特征計算：均值為，均方值為，瑞利分布的概率密度函數(shù)p(r)與r的關(guān)系如右圖圖上特征分析：=？圖3-9瑞利分布的概率密度特征分析及應(yīng)用當(dāng)r=σ時，p(r)為最大值，表示r在σ值出現(xiàn)的可能性最大。當(dāng)：實際意義：=？有：衰落信號的包絡(luò)有50％概率大于1.177σ[這里的概率即是指任意一個足夠長的觀察時間內(nèi)，有50％時間信號包絡(luò)大于1.177σ]。因此，1.177σ常稱為包絡(luò)r的中值，記作rmid其它計算信號包絡(luò)低于σ的概率為：同理，信號包絡(luò)r低于某一指定值kσ的概率為實際應(yīng)用按照這樣的辦法，可以指定一任意電平來計算信號包絡(luò)r大于或小于指定電平r0的概率，結(jié)果見圖3-10。圖中說明：橫坐標(biāo)是以rmid進行歸一化，并以分貝表示的電平值，即20lgr0／rmid?？v坐標(biāo)是包絡(luò)電平大于(左)和小于(右)橫坐標(biāo)的概率。圖3-10瑞利衰落的累積分布一般性結(jié)論通過上述分析和大量實測表明，多徑效應(yīng)使接收信號包絡(luò)變化接近瑞利分布。在典型移動信道中，衰落深度達30dB左右，衰落速率(它等于每秒鐘信號包絡(luò)經(jīng)過中值電平次數(shù)的一半)約30～40次／秒。靠近基站

基本情況：移動臺靠近基站的情況下，快衰落信號包絡(luò)統(tǒng)計特性是指在含有一個強直射波的N個路徑傳播時。接收信號的包絡(luò)統(tǒng)計特性：若每條路徑的信號幅度為高斯分布，相位在0～2π內(nèi)為均勻分布。則合成信號的包絡(luò)分布為萊斯(Rice)分布(可參見圖2-7(b))圖2-7(b)靠近基站情況下的概率密度函數(shù)注：圖中的α0=α/σ；α為直射波幅度。如下概率密度函數(shù)表達式r為衰落信號包絡(luò)；α為直射波幅度，Io(·)為零階貝塞爾函數(shù)；簡單分析當(dāng)α很大，即直射波很強時，r≈α，則式(2.3.21)近似高斯分布當(dāng)α≈O，即無直射波時，則式(2.3.21)近似為瑞利[Rayleigh]分布(2)快衰落瞬時幅度特性。相關(guān)參數(shù)定義：=？特性表征電平通過率LCR(LevelCrossingRate)：是指在單位時間內(nèi)信號電平以正斜率通過某一給定電平A的次數(shù)。若時間T內(nèi)發(fā)生N次則有圖2-8中所示的A為給定電平，在時間T內(nèi)以正斜率通過A電平的次數(shù)為4次，所以其電平通過率等于4／T。因為電平通過率是隨機量，所以多用平均電平通過率來描述，它與移動體運動速度v、工作波長λ有關(guān)，可表示為特性表征2式中其中，A為給定電平，Arms為信號電平的均方根值。fm=v/λ，為最大多普勒頻移。衰落速率：是指在單位時間內(nèi)信號電平以正斜率通過中值電平的次數(shù)。它等于某一給定電平為中值電平時的電平通過率。[中值電平滿足式(2.3.20)的rm值(出現(xiàn)概率為50%的信號包絡(luò)值)]。衰落速率與信號波長λ、運動速度v和多徑數(shù)目有關(guān)。由經(jīng)驗數(shù)據(jù)可得到平均衰落率(AverageFadingRate)為特性表征3衰落深度：是指信號的有效值(均方根值)與該次衰落信號的最小值之間的差值。因為衰落深度是隨機量。所以多用平均衰落深度(AverageDeepofFading)來描述。平均衰落深度：是指信號中值與概率為P(r≤rx)=10％的信號值的差值，一般可達20～30dB。衰落持續(xù)時間：是指信號電平低于某一電平(門限電平)的持續(xù)時間。它是隨機量。定義平均衰落持續(xù)時間AFD(AverageFadedDuration)：信號電平低于某一規(guī)定電平值A(chǔ)的概率與該規(guī)定電平值的電平通過率之比，即有在圖2-8中，時間T內(nèi)的衰落持續(xù)時間等于t1+t2+t3+t4，則可計算出平均衰落持續(xù)時間。特性表征4衰落持續(xù)時間決定于接收機的門限電平，用于判斷衰落對通信的影響。對數(shù)字通信，它可用于確定突發(fā)差錯的長度。噪聲12.3.4移動通信中的幾種主要噪聲與干擾在移動通信中，嚴(yán)重影響移動通信性能的主要噪聲與干擾大致可分為3類：加性正態(tài)白噪聲多徑干擾多址干擾

1.加性正態(tài)白噪聲加性:噪聲與信號之間的關(guān)系遵從疊加原理的線性關(guān)系。正態(tài)：噪聲分布遵從正態(tài)(高斯)分布。白：指其頻譜是平坦的。AWGN信道：僅含有加性正態(tài)白噪聲的信道一般文獻上稱為AWGN信道。這類噪聲是最基本的噪聲，并非移動信道所特有，一般簡稱這類噪聲為白噪聲。產(chǎn)生這類噪聲的來源主要有兩個。噪聲2(1)無源約翰遜噪聲。它主要來自一切無源器件，如電阻、電容、電路板的分子布朗運動所引起的噪聲。其特點之一是任何環(huán)境當(dāng)溫度超過熱力學(xué)溫度零度(OK，即-273.16℃)就存在分子的布朗運動；其特點之二是這類布朗運動是大量的，統(tǒng)計上遵從中心極限定理的規(guī)律，因此其統(tǒng)計分布是正態(tài)的；其特點之三是這類布朗運動在頻域范圍足夠?qū)挄r，其譜特性是平坦的。(2)有源霰彈噪聲。它主要來自通信設(shè)備中的有源器件，如電子管、晶體管及各類大規(guī)模集成電路中的電子發(fā)射所形成的。其特點與無源噪聲的3個特點完全類似，所以也可看成典型的白噪聲。它與無源白噪聲的惟一差異是有源白噪聲是在一定激發(fā)條件下才產(chǎn)生大量電子發(fā)射而形成的。注：AGWN:AdditiveWhiteGaussianNoise干擾12.多徑干擾產(chǎn)生原因：由于電波傳播的開放性與地理環(huán)境的復(fù)雜性而引起的多條傳播路徑之間相互自干擾而引起的噪聲干擾。它實質(zhì)上是一類自干擾。影響效果：對于數(shù)字與數(shù)據(jù)通信，主要表現(xiàn)為碼間干擾及高速數(shù)據(jù)的符號間干擾。關(guān)于這類干擾需要進一步說明的有兩點。(1)多徑干擾的強度取決于多徑時延寬