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1、武汉轻工大学 毕 业 设 计（论 文）设计(论文)题目：无线快衰落信道研究姓 名 薛雪琴 院（系）电气与电子工程学院专 业 电子商务 年 级 2010级 指导教师 杨蕾 2013 年 11 月 4日 目录中文摘要-1-英文摘要-2-前言-3-1 无线移动通信技术的发展及应用- 4 -1.1 无线移动通信技术发展历史和趋势5- 4 -1.2 无线移动通信技术相关业务及频谱- 4 -1.3 无线移动通信技术应用设想- 6 -本章小结- 7 -2 无线信道的概念和特性- 8 -2.1 无线信道的定义- 8 -2.2 无线信道的类型- 8 -2.2.1 传播路径损耗模型- 8 -2.2.2 大尺度传播
2、模型- 9 -2.2.3 小尺度传播模型- 9 -2.3 无线移动信道的概念- 9 -2.4 移动信道的特点- 9 -2.4.1 移动通信信道的3个主要特点- 9 -2.4.2 移动通信信道的电磁波传输- 10 -2.4.3 接收信道的3类损耗- 10 -2.4.4 三种快衰落（选择性衰落）产生的原因- 10 -2.4.5 接收信号的4种效应- 10 -本章小结- 11 -3 移动信道的传输特性和信道模型- 11 -3.1 传输损耗的初步定量分析- 11 -3.1.1 大范围传输损耗的定量分析- 11 -3.1.2 中小范围传输损耗的定量分析- 12 -3.1.3 移动信道中的噪声和干扰- 1
3、3 -本章小结- 14 -4 CDMA技术11- 14 -4.1 CDMA技术含义- 14 -4.2 CDMA技术的优点- 14 -结论- 15 -本章小结- 14 -致谢- 16 -参考文献- 16 - 2 -中文摘要摘 要无线网络技术的日趋成熟成为主流。移动通信的发展速度非常的快，而无线信道是移动通信中传输信号的媒介，只有深刻掌握和了解移动无线信道的特征，我们才能提出解决各种干扰的措施。这对于提高系统的抗噪声性能和提高系统的传输可靠性都具有非常重要的作用。信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻，信道具有一定的频率带宽，正如公路有一定的宽度一样。由于移动体周围有许多散射、反
4、射和折射体，引起信号的多径传输，使到达的信号之间相互叠加，其合成信号幅度表现为快速的起伏变化，本论文简要介绍了移动无线信道的基本概念、特点、分类及理论知识上，针对移动无线信道中信号传输环境的复杂性和随机性，结合MATLAB软件运用数字信号处理方法仿真分析了无线信道各信号受多径干扰的情况.主要阐述了无线网络传播路径和传输技术具备的信号特性，以及可以避免衰落最常见的影响。研究关于多径和多普勒效应导致的小范围衰落对通信的破坏力。关键词：无线通信；快衰落；无线频段；多径传输；移动信道英文摘要 STUDY ON FAST FADING CHANNEL ABSTRACTThe maturity of th
5、e wireless network technology has become the mainstream. The development speed of mobile communication is very fast, and the wireless channel is the transmission signal media in mobile communication, only to master and understand the characteristics of mobile wireless channel, we can solve all kinds
6、 of interference measures. It is very important to improve the anti noise performance of the system and improve the reliability of the transmission system. The channel is an image of channel in wireless communication between the sending end and receiving end of metaphor, the channel is frequency ban
7、dwidth, as the road has a certain width. Because there are many scattering, reflection and refraction body moving around the body, caused by the multipath signals, the overlap between signals arriving, the synthetic signal amplitude showed fluctuation changes quickly, this paper briefly introduces t
8、he basic concept, the characteristics of wireless channel, classification and theoretical knowledge, for the complexity of the mobile environment signal transmission in wireless channel and randomness, combined with the MATLAB application software of the wireless channel by each signal multipath int
9、erference signal simulation processing digital. Mainly expounds the signal characteristics with wireless network transmission path and transmission technology, and can avoid the effect of fading of the most common. A small study about the multipath fading and Doppler effects of fading on the destruc
10、tive power of communication. Keywords: wireless communication; fast fading; wireless spectrum; multipath propagation; mobile channel前言无线信道也就是常说的无线的“频段（Channel）”，其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。无线业务需求的不断增长使得无线频谱资源日益匮乏矛盾变得相当突出，为此需要研究能够提高天线与电波4通信链路频谱效率的传输理论和技术，为达此目的，衰落信道容量的研究收到广泛的重视。对无线移动信道特性的分析,是移动通信系统研究中最重要的部
11、分之一,也是近年来人们研究的热点之一。其中多径传播和阴影效应是信道的主要特点,几乎所有统计特性都建立在此基础上。无线信道是通信系统中较为恶劣的通信介质。根据电波传送规律。由于障碍物的阻挡，通常不能从发射端直接到接收天线。由于电波的反射、绕射及散射现象，接收端所接收到的信号是各个方向到达的电磁波的叠加。同时，用户在空间的运动将使接收信号产生多普勒扩展。衰落直接体现了无线信道的复杂性和随机性，是决定移动通信系统性能基本问题。移动无线信道的建模与仿真有许多不同的理论和方法,所以研究移动无线衰落特性，对建立无线信道传播模型研究与开发高质量移动通信系统有重要意义。1 无线移动通信技术的发展及应用1.1
12、无线移动通信技术发展历史和趋势5无线移动通信技术6的发展始于上一世纪20年代，经历了五个发展阶段。第一阶段从上一世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到3040MHz。可以认为这个阶段是现代移动通信7的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。第二阶段从40年代中期至60年代初期。在此期间内，公用移动通信业务开始问世。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。第三阶段从60年代中期至70年代中期，使用150MHz和45
13、0MHz频段，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。第四阶段从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。第五阶段从80年代中期开始，这是数字移动通信系统发展和成熟时期，开发了新一代数字蜂窝移动通信系统。数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。另外，数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与ISDN等兼容。实际上，早在70年代末期，当模拟蜂窝
14、系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。到80年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM)的体系。目前，我们正处在这一阶段的第三代数字移动通信系统时代。这一时代的特点是通信频带进一步加宽，数据业务所占的比重大幅度增加，全面走向移动多媒体通信。当今无线移动通信的发展主要体现在五大技术的发展中：一是举世瞩目的3G技术，二是3.5GHz宽带固定无线接入网8的推广应用，三是WLAN标准的选用，四是宽带无线技术新宠WIMAX，五是超宽带无线接入技术UWB。这些技术的发展和应用导致无线移动通信的总体走势是接入多元、网络一体和综合布局。1.2 无线移动通信技术相关业务及频
15、谱 信息产业部最新公布的电信业“十一五”规划应前期研究的22项课题，这些课题广泛涵盖了通信业发展战略、法制与行管、网络融合、第三代移动通信、普遍服务、电子商务与电子政务等关系到未来通信发展的重点业务领域，总共包括69个子课题。分析这些课题，我们可从中找到适合我们自身特点的研究方向。从图一和图二中可看出，在各种不同的应用环境下，其业务带宽需求是不同的，从而产生不同的频谱分配和应用差异。(1)卫星移动通信系统卫星移动通信系统，其最大特点是利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务，是陆地蜂窝移动通信系统的扩展和延伸，在偏远的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只及远航飞机等通信方面更具独特的优越性。(2) 无线接入系统无线接入系统（又称无线本地
