信號(hào)的衰減
移動(dòng)通信系統(tǒng)多建于大中城市的市區(qū),城市中的高樓林立、高低不平、疏密不同、形狀各異,這些都使移動(dòng)通信中無線電波的傳播路徑進(jìn)一步復(fù)雜化,并導(dǎo)致其傳輸特性變化十分劇烈。據(jù)以上原因,使移動(dòng)臺(tái)接收到的電波一般是直射波和隨時(shí)變化的繞射波、反射波、散射波的疊加,這樣就造成所接收信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度起伏不定,這種現(xiàn)象稱為衰落。
在移動(dòng)通信中,無線電波主要是以空間波的形式傳播。但是由于表面波隨著頻率的升高衰減增大,傳播距離很有限。所以在分析移動(dòng)通信信道時(shí),主要考慮直達(dá)波和反射波的影響。認(rèn)為在接收端的接收信號(hào)是直達(dá)波和多個(gè)反射波的合成。
由于到達(dá)移動(dòng)臺(tái)天線的信號(hào)不是單一路徑來的,而是許多路徑來的眾多反射波的合成。由于電波通過各個(gè)路徑的距離不同,因而各個(gè)路徑來的反射波到達(dá)時(shí)間不同,相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號(hào)在接收端迭加,有時(shí)迭加而加強(qiáng)(方向相同),有時(shí)迭加而減弱(方向相反)。這樣,接收信號(hào)的幅度將急劇變化,即產(chǎn)生了衰落。這種衰落是由多徑引起的,所以稱為多徑衰落。
它使接收端的信號(hào)近似于一種叫做Rayleigh分布的數(shù)學(xué)分布,故多徑快衰落又稱為 Rayleigh衰落。
此外,接收信號(hào)除瞬時(shí)值出現(xiàn)快衰落之外,場(chǎng)強(qiáng)中值(平均值)也會(huì)出現(xiàn)緩慢變化。變化的原因主要有兩方面:一是地區(qū)位置的改變;二是由于氣象條件變化,大氣的條件發(fā)生緩變,以致電波的折射傳播隨時(shí)間變化而變化,多徑傳播到達(dá)固定接收點(diǎn)的信號(hào)的時(shí)延隨之變化。這種由陰影效應(yīng)和氣象原因引起的信號(hào)變化,稱為慢衰落。
后一原因引起的變化較小,通常忽略。
慢衰落接收信號(hào)近似服從一種叫做對(duì)數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)分布,變化幅度取決于障礙物狀況、工作頻率、障礙物和移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度等?焖ヂ浜吐ヂ涫怯上嗷オ(dú)立的原因產(chǎn)生,隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng),這二者構(gòu)成移動(dòng)通信接收信號(hào)不穩(wěn)定的因素。
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