第2章：习题与思考题1、什么叫信道的大尺度效应？小尺度效应？答：大尺度衰落是由于发射机与接收机之间的距离变化若远远超出若干波长范围，并且信道经历不同阻挡物和反射平面时，接收信号的功率就会出现高达几个数量级的改变，因此称之为大尺度效应答：小尺度衰落是指短距离（几个波长内）或短时间（秒量级）内接收机信号的强度所经历的剧烈变化小尺度效应描述小范围内接收信号场强中瞬时值的快速变化特性，是由多径传播和多普勒频移两者共同作用的结果，包括由多径效应引起的衰落和信道时变性引起的衰落2、什么叫多径衰落？答：信号在传输的过程中会遇到障碍物或地形的起伏，会引起能量的损耗以及电波的反射、散射和绕射等，到达接收机天线的信号是经过多个路径来的信号的叠加不同相位的直射波，反射波和绕射波在接收点形成干涉场，是信号产生深度并且快速的衰落，这种由于多径效应引起的衰落叫多径衰落3、什么叫慢衰落？答：在移动通信传播环境中，电波在传播路径上遇到起伏的山丘、建筑物、树林等障碍物阻挡，形成电波的阴影区，就会造成信号场强中值的缓慢变化，引起衰落通常把这种现象称为阴影效应，由此引起的衰落又称为阴影慢衰落另外，由于气象条件的变化，电波折射系数随时间的平缓变化，使得同一地点接收到的信号场强中值也随时间缓慢地变化。
但因为在陆地移动通信中随着时间的慢变化远小于随地形的慢变化，因而常常在工程设计中忽略了随时间的慢变化，而仅考虑随地形的慢变化 它是由于在电波传输路径上受到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从对数正态分布慢衰落产生的原因：（1）路径损耗，这是慢衰落的主要原因2）障碍物阻挡电磁波产生的阴影区，因此慢衰落也被称为阴影衰落3）天气变化、障碍物和移动台的相对速度、电磁波的工作频率等有关4、什么叫快衰落？答：根据叫快衰落定义：移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象叫快衰落.4.所谓选择性衰落是什么意思？选择性衰落指:在不同的空间，不同的频率和不同的时间其衰落特性是不一样的5、快衰落分为几种？答：由于快衰落是由多径传播效应引起的，所以快衰落细分为:时间选择性衰落（快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散或叫频率色散）；空间选择性衰落（不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样）;频率选择性衰落（不同的频率衰落特性不一样，引起时延扩散）快衰落原因：（1）多径效应信道多径时延扩展与信道相干带宽多径效应（同一信号的不同分量到达接收机的时间不同）引起的接受信号脉冲宽度扩展的现象称为时延扩展。
到达接收机不同信号幅度，引起的时延范围称为信道多径时延扩展，记为：定义：为信道相干带宽时延扩展（多径信号最快和最慢的时间差）小于码元周期可以避免码间串扰，超过一个码元周期（WCDMA中一个码片）需要用分集接受，均衡算法来接受相关带宽的理解：若果系统传输信号带宽小于信道的相干带宽，信号的所有频率分量经历近似相同的信道影响此时称信道为非频率选择信道或叫平坦衰落信道若果信号带宽大于信道的相干带宽，即信号的频域响应在整个系统带宽内发生较大变化，信号的不同频率分量会经历不同的信道影响，从而导致信号出现较大失真，此时称信道为频率选择性衰落信道结论：宽带无线通信系统都面临“频率选择性衰落问题”，因为在较大的带宽内要传输较高的信号速率相关带宽内各频率分量的衰落时一致的也叫相关的，不会失真载波宽度大于相关带宽就会引起频率选择性衰，使接收信号失真2）多普勒效应多普勒扩展与相干时间多普勒频移是入射电磁波与移动体移动速度方向夹角，是移动体的相对速度由于及会引起多普勒频移随时间变化，通过建立信道的时间与频率的相关函数关系，可以得到信道多普勒功率谱与多普勒频率间的关系使多普勒功率谱的值几乎为零的多普勒频移范围定义为信道多普勒扩展，定义：信道的相干时间：相干时间的理解：若果传输的数据符号持续时间小于信道的相干时间：小于那么，信道特性在时间内，信道特性没有发生较大变化；此时称信道为慢衰落信道！若果传输的数据符号持续时间大于信道的相干时间：即大于则信道特性在传输过程中发生较大改变，此时则称信道为快衰落信道或叫时间选择性信道。
多普勒效应引起时间选择性衰落，是由于相对速度的变化引起频移也随之变化，这时即使没有多径信号，接受到的同一路信号的载频范围随时间不断变化引起时间选择性衰落交织编码可以克服时间选择性衰落例如某移动台速度为540公里/小时那么它的最大频移为1KH相关时间就是1毫秒想要克服这样速度的快衰落就要有1.5倍于衰落变化频率的功控即1500Hz快速功控角度扩展与相干距离多天线传输是提高系统容量的有效手段随着智能天线的引入和多输入/输出(Multi-inputMulti-ouput.MIMO)等技术引入到无线通信技术中，信道信息从原来的时间、频率两维扩展到了时间、频率和空间三维由于散射环境的不同，多天线系统中不同位置的天线经历的衰落也不同，从而产生了角度散射，即空间选择性衰落用角度扩展描述功率谱在空间的色散越大，表示散射环境越强，信号在空间的散射越高！用表示想干距离，在相干距离内，传输信号经历的衰落会有很大的相关性在多天线系统中，若果天线之间的放置距离远大于相干距离，则各传输天线信号经历的衰落之间没有相关性，此时则称信道为非空间选择性信道实际的无线信道在实际信道环境中，由于多径效应、接收机的运动、散射环境的不同，信道在时间、频率和角度后会发生色散。
A.功率延迟谱（PowerDelayProfile,PDF）描述信道在时间上的色散；B.多普勒功率谱密度（DopplerPowerSpectralDensity,DPSD）描述信道在频率上的色散；C.用角度功率谱（PowerAzimuthSpectrum,PAS）描述信道在角度上的色散;结论：信号在信道中受到这些因素的影响，分别产生了：时延扩展多普勒扩展角度扩展进而形成了：频率选择性衰落；时间选择性衰落；空间选择性衰落；三种扩展分别对应三个描述信道特征的重要参数：相干带宽相干时间相干距离即：时延扩展相干带宽多普勒扩展相干时间角度扩展相干距离。