移动通信原理学习笔记之一
作者:互联网
移动通信原理学习笔记之一
- 第2章 移动通信电波传播预测模型
- 2.1 概述、自由空间模型、对数路径损耗以及阴影衰落
- 概述
- 信道分类
- 根据不同距离内信号强度变化的快慢分为:大尺度衰落、小尺度衰落
- 根据信号与信道变化快慢程度的比较分为:长期慢衰落、短期快衰落
- 大尺度衰落与小尺度衰落比较
- 衰落特性的算式描述:
- 电波传播机制
- 视距传播
- 反射:阻挡体比传输波长大的多的物体;产生多径衰落的主要因素
- 绕射:阻挡体为尖利边缘
- 散射:产生于粗糙表面、小物体或其它不规则
- 信道分类
- 自由空间模型
- 自由空间中距发射机d处天线的接收功率: (自由空间模型仅当d处于发射天线远场区域时适用)
- 远场距离:(df>>D和df>>λ )(D为天线的最大尺寸)
- 当d>d0时,接收功率Pr与d0的Pr(d0)相关:
- 参考距离d0在室内环境的典型值取为1m,室外环境取为100m或者1000m
- 路径损耗
- 路径损耗(Path Loss)
- 路径损耗对数表示:
- 路径损耗(Path Loss)
- 对数距离路径损耗模型
- d0是一个参考距离。在参考距离或接近参考距离的位置,路径损耗具有自由空间损耗的特点; 是发射天线到接收天线间的距离;d是路径损耗指数主要取决于传播环境,其变化范围为2~6
- d0是一个参考距离。在参考距离或接近参考距离的位置,路径损耗具有自由空间损耗的特点; 是发射天线到接收天线间的距离;d是路径损耗指数主要取决于传播环境,其变化范围为2~6
- 阴影衰落(慢衰落)
- 形成:地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成
- 特点:与传播地形和地物分布、高度有关
- 表达式:
- 概述
- 2.2 多径衰落的特征、多普勒频移,多径信道模型、时间色散的参数
- 多径衰落的特征
- 幅度衰落
- 幅度随移动台移动距离的变动而衰落
- 原因:信号的幅度随着时间衰减不一样
- v时延扩展
- 脉冲宽度扩展
- 原因:信号传播路径不同,到达接收端的时间也就不同,导致接收信号包含发送脉冲及其各个延时信号
- 幅度衰落
- 多普勒频移
- 原因:移动时会引起多普勒(Doppler)频率漂移
- 表达式:
- 最大多普勒(Doppler)频移:
- 说明:
- 多普勒频移与移动台运动的方向、速度以及无线电波入射方向之间的夹角有关:
- 若移动台朝向入射波方向运动,则多普勒频移为正 (接收信号频率上升);
- 若移动台背向入射波方向运动,则多普勒频移为负(接收信号频率下降)
- §信号经过不同方向传播,其多径分量造成接收机信号的多普勒扩散,因而增加了信号带宽。
- 多普勒频移与移动台运动的方向、速度以及无线电波入射方向之间的夹角有关:
- 多径信道模型
- 原理
- 多径信道对无线信号的影响表现为多径衰落特性
- 将信道看成作用于信号上的一个滤波器,可通过分析滤波器的冲击响应和传递函数得到多径信道的特性
- v推导冲击响应
- 只考虑多径效应
- 再考虑多普勒效应
- 多径和多普勒效应对传输信号的影响
- 多径信道的冲击响应
- 原理
- 描述多径信道的主要参数
- 功率延迟分布PDP:时间色散
- 平均附加时延
- rms时延扩展
- 最大附加延时扩展XdB
- 相干带宽Bc
- 衰落的分类及判定
- 平均附加时延
- 多普勒功率谱密度DPSD:频率色散
- 时变特性
- 原因:移动台运动或信道路径中的物体运动
- 多普勒扩展 (功率谱)
- 典型的多普勒功率谱
- 平坦的多普勒功率谱
- 相关时间
- 信道冲激响应应维持不变的时间间隔的统计平均值
- 表征了时变信道对信号的衰落节拍
- 推导相关时间
- 从多普勒扩展角度
- 从包络相关性角度
- 时间选择性衰落
- 时变特性
- 角度谱PAP:角度色散
- 功率延迟分布PDP:时间色散
- 多径衰落的特征
- 2.3 多径信道分类、衰落的特征量
- 多径信道的统计分析
- 瑞利分布
- 环境条件
- 通常在离基站较远、反射物较多的地区符合
- 发射机和接收机之间没有直射波路径
- 存在大量反射波,到达接收天线的方向角随机且0~2π均匀分布
- 各反射波的幅度和相位都统计独立
- 通常在离基站较远、反射物较多的地区符合
- 场强分量
- Tc
- Ts
- 接收信号的幅度相位分布
- 环境条件
- 莱斯分布
- 环境条件
- 直射系统中,接收信号中有视距信号成为主导分量,同时还有不同角度随机到达的多径分量迭加于其上
- 非直射系统中,源自某一个散射体路径的信号功率特别强
- 概率密度函数
- 莱斯因子K
- 主信号的功率与多径分量方差之比
- 分贝式
- 意义
- 完全决定了莱斯分布
- 环境条件
- Nakagami-m分布
- 概率密度函数
- 形状因子
- 概率密度函数
- 瑞利分布
- 多径衰落的分类
- 分类表格
- 平坦衰落和频率选择性衰落
- 快衰信道和慢衰信道
- 衰落特性的特征量
- 衰落深度:信号有效值与该次衰落的信号最小值的差值
- 衰落速率
- 电平通过率
- 衰落持续时间
- 多径信道的统计分析
- 2.4 电波传播损耗预测模型
- 确定传播环境的主要因素
- 地形
- 天气状况
- 自然和人为的电磁噪声状况
- 系统的工作频率和移动台运动等因素
- 室外传播模型
- Okumura-Hata模型
- 1
- 2
- CCIR模型
- 1
- LEE模型
- LEE宏蜂窝模型
- 1
- LEE微蜂窝模型
- 1
- 2
- 1
- LEE宏蜂窝模型
- COST 231 Walfisch-Ikegami 模型
- 应用
- 用于建筑物高度近似一致的郊区和城区环境
- 常用于移动通信系统(GSM/PCS/DECT/DCS)设计
- 可以计算基站发射天线高于、等于或低于周围建筑物等不同情况的路径损耗
- 两种情况
- 视距传播
- 路径损耗
- 非视距传播
- 路径损耗
- 视距传播
- COST 231 Walfisch-Ikegami模型各参数意义
- 1
- 2
- 应用
- 室外传播模型使用
- 传播模型的适用范围
- 传播模型的应用方法
- 传播模型的使用及评价
- Okumura-Hata模型
- 室内传播模型
- 显著特点:室内覆盖面积小得多,收发机间的传播环境变化更大
- 影响因素
- 建筑物的布局
- 建筑材料
- 建筑类型
- 常用的几种室内传播模型
- 对数距离路径损耗模型
- Ericsson多重断点模型
- 衰减因子模型
- 传播模型校正
- 概念定义
- 模型校正的流程
- 流程
- 数据准备。设计测试方案,进行车载路测,并收集记录本地测试信号的场强数据。
- 路测数据处理。对车载测试数据进行后处理,得到可用于传播模型校正的本地路径损耗数据。
- 模型校正。根据后处理得到的路径损耗数据,校正原有传播模型中各个函数和系数,使得模型的预测值和实测值的误差最小。
- 流程
- 确定传播环境的主要因素
- 2.1 概述、自由空间模型、对数路径损耗以及阴影衰落
标签:信号,多径,模型,通信,笔记,衰落,信道,传播,移动 来源: https://blog.csdn.net/qq_44995498/article/details/105661596