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1、第二章 无线通信基础2.3 小尺度衰落和多径效应主要内容2.3.1小尺度多径传播 1、时不变多径效应 2、时变多径效应 3、多径传播的时间色散 4、无线多径信道特性参数 发射机、接收机和空间反射物体三者处于 相对静止状态。 多径传播的存在，但多径传播特性不随时 间变化。 接收机处于某些位置时，接收信号会比较 强，接收机处于另一些位置时，会出现衰 落深陷。1、时不变多径效应1、时不变多径效应 假设两条路径差别不大1、时不变多径效应1、时不变多径效应1、时不变多径效应 当接收机处于不同空间位置时，两路信号具有不同 的相位差 。 某些位置相位差为的偶数倍，两路信号同相相加 ，接收信号比较强。 某些位
2、置为的奇数倍，两路信号反相相减，这时 接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。 接收信号峰值电平位置与衰落深陷位置对应的双线 传播路径差大约为半个波长。 移动台对应相长干涉的峰值电平位置与相消干涉的 衰落深陷位置两点之间的距离称为相干距离。1、时不变多径效应1、时不变多径效应 建设固定地址无线通信系统时， 发射机和接收机地址的选择， 必须避开可能产生衰落深陷的位置点。1、时不变多径效应 发射机、接收机和空间反射物体三者处于相对运 动中。 多径传播的距离差（或时延差）将随时间而变化 ，使得经多径传播的信号在接收机中形成干涉， 造成时变的多径衰落。 当接收机移动很小的距离（波长的数量级），甚 至不移动
3、时接收信号电平也会快速大范围地起伏 ，这也是多径衰落也称为小尺度衰落的原因。2、时变多径效应 时变多径效应源于接收机、发射机或空间 反射体之间的相对运动。 分析时变多径效应的一种等效方法，是考 虑因相对运动产生的多普勒频移。2、时变多径效应 当发射机、接收机和空间反射体之间存在相对运 动时，接收信号将产生多普勒频移， 不同多径信号的传播方向不同，所产生的多普勒 频移一般不相同。 多普勒效应的产生，在接收端形成几个不同载波 的多径信号，它们相互干涉，使接收信号产生衰 落深陷序列。2、时变多径效应2、时变多径效应以只有接收机处于运动状态的情况为例分析多普勒 频移的产生。2、时变多径效应2、时变多径
4、效应多普勒频频移两个不同多普勒频移信号的干涉效应例： 若一个PCS基站发射机的发射载频为 1.9GHz，一列动车组以200km/h的速度行 驶，分别就1）列车沿直线朝向发射机行驶 ；2）列车沿直线背向发射机行驶两种情况 ，计算列车上移动台接收信号的载波频率 。3、多径传播的时间色散时间色散的产生原因基带符号 功率时延分布：将基于本地区域的瞬时功 率延时分布取平均后得到的功率延时分布 。时间色散的测量效果功率时延分布将基于本地区域的瞬时功率延时分布取平均后得到 的功率延时分布。4、无线多径信道特性参数 多径时延扩展 平均附加时延 均方根（rms）时延扩展 相干带宽 多普勒扩展 相干时间信道多径时
5、延扩展： 定义最大附加时延为到达多径信号的电平从最 大值衰落到指定值（一般是最小可检测多径信 号电平）处的附加时延x ， 最大附加时延与第一个到达多径分量时延之差 称为多径时延扩展Td。4、无线多径信道特性参数信道平均附加时延： 功率时延谱P()的一阶矩均方根（rms）时延扩展 功率时延谱的二阶矩的平方根4、无线多径信道特性参数无线信道的相干带宽：指一定的频率范围，在该频率范 围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。 当两信号的频率间隔超出相干带宽时，幅度相关性 很小。 定义为多径时延扩展的倒数 工程定义4、无线多径信道特性参数无线信号的多普勒扩展 指一定的频率范围，在该频率范围内接收 的多普勒
6、频率为非0值。 定义：因多普勒频移使发射信号频谱展宽 的最大值。4、无线多径信道特性参数信道相干时间：指一段时间间隔，在此间隔内两个 到达信号有很强的幅度相关性。 当两信号的时间间隔超出相干时间时，幅度相 关性很小。 理论上可以直接定义为最大多普勒频移的倒数， 即1/fm 工程定义4、无线多径信道特性参数 平坦衰落：发送信号的所有频率分量经历相同 的衰落（同时放大或衰减）。 频率选择性衰落：不同频率分量经历不同的衰 落。 快衰落：衰落变化快于基带信号传输。 慢衰落：衰落变化慢于基带信号变化。 阴影衰落和衰落储备：由于阴影造成的衰落小尺度衰落类型平坦衰落信道特性频率选择性信道衰落特性 这一部分就介绍到这里
