第二章移动通信信道一.pptx

移动通信信道是无线信号从发射端传输到接收端所经过的媒介，它不仅承载着信息传输的重要任务，而且其传播特性直接影响到通信的稳定性和效率。本章节重点介绍了移动通信信道的基本概念、传播机制、传播特性的研究方法、以及大尺度和小尺度传播模型。 在移动通信信道中，无线电波的传播机制包括视距传播（LOS）、反射、绕射和散射四种类型。视距传播指在无阻挡的情况下，发射信号能直接到达接收端；而当遇到阻挡物时，就会产生反射、绕射和散射现象。反射发生在电磁波遇到较大尺寸物体时；绕射发生在无线路径被尖锐边缘阻挡时；散射则发生在电磁波通过含有众多细小粒子的介质时。 研究移动通信信道传播特性的基本方法有理论分析、现场电波传播实测和计算机模拟。理论分析利用电磁场理论或统计理论建立模型，描述移动信道的传播特性；现场实测通过实地试验获取信号幅度、时延等参数；计算机模拟则通过计算机强大的计算能力，灵活模拟各种移动环境下的传播情况，以弥补前两种方法的不足。 在信道模型中，大尺度路径损耗描述了发射机与接收机间距离增加时信号电平的衰落情况，它主要取决于距离的长短；阴影效应描述的是局部短距离范围内的信号电平衰落，通常由地形或人造障碍引起；多径衰落则是由于信号从不同方向和不同路径到达接收端产生的干扰，信号包络变化幅度可达到30dB。 大尺度传播模型主要用于预测无线覆盖范围，针对不同的环境需要使用不同的传播模型。小尺度传播特性描述的是接收信号在短距离或短时间内快速波动的情况。 此外，还介绍了自由空间传播模型，这种模型假设存在一个均匀无损耗、各向同性、电导率为零、相对介电常数和相对磁导率为1的无限大空间，其传播损耗的本质是球面波在传播过程中随着距离增加导致的扩散损耗。接收天线捕获的信号功率仅为发射天线辐射功率的一小部分。自由空间传播模型适用于无阻碍的视距路径，并且当路径距离大于发射天线远场距离时才适用。 通过上述的分析和模型描述，我们可以看出移动通信信道的研究和应用是相当复杂的，它涉及到无线电信号的多种传播现象和传播环境的变化。只有深入理解这些传播机制和模型，才能有效地设计和优化无线通信系统，提高通信质量和效率。