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1、张燕张燕zy29209163第三章第三章挪动信道的传播特性挪动信道的传播特性补充：补充：dB、dBm、dBWdB是一个纯计数单位是一个纯计数单位例例甲功率比乙功率大一倍，那么甲功率比乙功率大一倍，那么10lg(甲功甲功率率/乙功率乙功率)=10lg2=3dB。也就是。也就是说，甲的功，甲的功率比乙的功率大率比乙的功率大3dB。常用于两个量的比常用于两个量的比值，表示两个量的相，表示两个量的相对大小关系。大小关系。dBm是一个表示功率绝对值的值，是以是一个表示功率绝对值的值，是以1mW功率为基准的一个比值，计算公式功率为基准的一个比值，计算公式例例发射功率射功率为1mW，换算成算成dBm就是就是
2、例例100W功率，功率，换算成算成dBm就是就是dBW也是一个表示功率绝对值的值，是以也是一个表示功率绝对值的值，是以1W功率为基准的一个比值，计算公式功率为基准的一个比值，计算公式例例发射功率射功率为1W，换算成算成dBW就是就是换算成算成dBm就是就是例如，输入功率为例如，输入功率为50mW，相对，相对1mW而言，而言，输入功率为输入功率为假假设紧接着在接着在链路上路上损耗了耗了10dB，那么，那么链路路输出的出的绝对功率功率为17-10=7dBm。假假设相相对1W而言，那么而言，那么输入功率入功率为链路路损耗耗10dB，那么，那么链路路输出的出的绝对功率功率为-13-10=-23dBW。
3、挪动无线信道概述挪动无线信道概述挪动信道的衰落特性取决于无线电波传播挪动信道的衰落特性取决于无线电波传播环境环境不同的环境，其传播特性不尽一样。不同的环境，其传播特性不尽一样。 复杂、恶劣的传播条件是挪动信道的特征复杂、恶劣的传播条件是挪动信道的特征这是由在运动中进展无线通讯这一方式本这是由在运动中进展无线通讯这一方式本身所决议的身所决议的 采用实际分析，场强实测统计和计算机模采用实际分析，场强实测统计和计算机模拟三种方法描画挪动无线信道拟三种方法描画挪动无线信道主要内容主要内容3.1无线电波传播特性无线电波传播特性3.2挪动信道的特征挪动信道的特征3.3陆地挪动信道的传输损耗陆地挪动信道的传
4、输损耗思索题与习题思索题与习题3.1无线电波传播特性无线电波传播特性3.1.1电波波传播方式播方式直射波直射波地面反射波地面反射波地外表波地外表波1)直射波直射波电波波传播播过程中没有遇到任何的妨碍物程中没有遇到任何的妨碍物,直接到达接直接到达接纳端的端的电波波,称称为直射波。直射直射波。直射波更多出波更多出现于理想的于理想的电波波传播播环境中。境中。2)反射波反射波电波在波在传播播过程中遇到比本身的波程中遇到比本身的波长大大得多的物体得多的物体时,会在物体外表会在物体外表发生反射生反射,构构成反射波。成反射波。反射常反射常发生于地表、建筑物的生于地表、建筑物的墙壁外表等。壁外表等。3)绕射波
5、射波电波波在在传播播过程程中中被被尖尖利利的的边缘阻阻挠时,会会由由阻阻挠外外表表产生生二二次次波波,二二次次波波分分布布于于空空间,那那些些到到达达阻阻挠体体反反面面的的电波波就就称称为绕射射波波。由由于于地地球球外外表表的的弯弯曲曲性性和和地地表表物物体体的的密密集集性性,绕射波在射波在电波波传播播过程中起到了重要作用。程中起到了重要作用。4)散射波散射波电波波在在传播播过程程中中遇遇到到妨妨碍碍物物外外表表粗粗糙糙或或者者体体积小小但但数数目目多多时,会会在在其其外外表表发生生散散射射,构构成成散散射射波波。散散射射波波能能够分分布布于于许多多方方向向,因因此此电波的能量也被分散于多个方
6、向。波的能量也被分散于多个方向。直射波直射波直射波可按自在空间传播来思索。直射波可按自在空间传播来思索。所谓自在空间传播，是指天线周围为无限所谓自在空间传播，是指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自在空间传播时，其能量既不会被电波在自在空间传播时，其能量既不会被妨碍物所吸收，也不会产生反射或散射。妨碍物所吸收，也不会产生反射或散射。自在空间传播模型用于预测接纳机和发射自在空间传播模型用于预测接纳机和发射机之间是完全无阻挠的视距途径时的接纳机之间是完全无阻挠的视距途径时的接纳信号场强。信号场强。虽然电波在自在空间里传播不受阻挠，不虽然
7、电波在自在空间里传播不受阻挠，不产生反射、折射、绕射、散射和吸收，但产生反射、折射、绕射、散射和吸收，但是，当电波经过一段途径传播之后，能量是，当电波经过一段途径传播之后，能量仍会遭到衰减，这是由辐射能量的分散而仍会遭到衰减，这是由辐射能量的分散而引起的。引起的。假设发送方全向天线的辐射功率为假设发送方全向天线的辐射功率为PT瓦，瓦，间隔间隔d米的接纳天线获取的功率为米的接纳天线获取的功率为PR瓦，瓦，自在空间传播损耗自在空间传播损耗(衰落衰落)Lfs为为由电磁场实际推导，自在空间传播损耗由电磁场实际推导，自在空间传播损耗(衰落衰落)Lfs可定义为可定义为式中，式中，d为传播播间隔，隔，单位位
8、为km，f为任任务频率，率，单位位为MHz。以以dB为单位，位，GT=1，GR=1时，Lfs为从上式可看出从上式可看出传播播间隔隔d越越远，自在空，自在空间途径途径损耗耗Lfs越越大，当大，当传播播间隔隔d加大一倍加大一倍时，自在空，自在空间途径途径损耗耗Lfs就添加就添加6dB。电波波频率率f越高，自在空越高，自在空间途径途径损耗耗Lfs就就越大，当越大，当电波波频率率f提高一倍提高一倍时，自在空，自在空间传播播损耗耗Lfs就添加就添加6dB。在无在无线电传播中，自在空播中，自在空间传播是最播是最简单的方式。当的方式。当讨论其他其他传播方式播方式时，常用自，常用自在空在空间传播作播作为参考。
9、参考。反射波反射波由由发射射点点发出出的的电波波分分别经过直直射射线与与地地面面反反射射途途径径到到达达接接纳点点，由由于于两两者者的的途途径径不同，从而会不同，从而会产生附加相移。生附加相移。绕射绕射在实践陆地无线通讯中，发射与接纳之间在实践陆地无线通讯中，发射与接纳之间的传播途径上，往往有山丘、建筑物、树的传播途径上，往往有山丘、建筑物、树木等妨碍物存在。此时，电波根据绕射原木等妨碍物存在。此时，电波根据绕射原理越过妨碍物的，由此而引起的损耗称为理越过妨碍物的，由此而引起的损耗称为绕射损耗。绕射损耗。绕射损耗与妨碍物顶点至直射线的间隔绕射损耗与妨碍物顶点至直射线的间隔x,妨碍物与发射点的间
10、隔妨碍物与发射点的间隔d1，与接纳点的间，与接纳点的间隔隔d2，以及电波的波长，以及电波的波长都有关系。都有关系。图图3-3妨碍物与余隙妨碍物与余隙(a)负余隙；负余隙；(b)正余隙正余隙图34绕射射损耗与余隙关系耗与余隙关系散射散射实践挪动无线环境中，接纳信号和单独绕实践挪动无线环境中，接纳信号和单独绕射和反射模型预测的不同。这是由于当电射和反射模型预测的不同。这是由于当电波遇到粗糙外表或体积小但数目多的妨碍波遇到粗糙外表或体积小但数目多的妨碍物时，反射能量由于散射而分布于一切方物时，反射能量由于散射而分布于一切方向。例如树木。向。例如树木。实践挪动信道中，散射体很多，因此接纳实践挪动信道中
11、，散射体很多，因此接纳信号是由多个电波合成的。信号是由多个电波合成的。建筑物的穿透传播建筑物的穿透传播发射机在建筑物外部时发射机在建筑物外部时,电磁波能够会在电磁波能够会在穿透建筑物后继续传播穿透建筑物后继续传播,称为穿透传播。称为穿透传播。穿透传播会呵斥穿透损耗。穿透损耗可定穿透传播会呵斥穿透损耗。穿透损耗可定义为建筑物室外场强与室内场强之比义为建筑物室外场强与室内场强之比(用用dB表示表示)。影响穿透损耗的几点要素有建筑物构造影响穿透损耗的几点要素有建筑物构造(砖石、钢筋混凝土、土等砖石、钢筋混凝土、土等)和建筑物厚度、和建筑物厚度、电波频率、楼层高度、进入室内的深度等。电波频率、楼层高度
12、、进入室内的深度等。简单来说简单来说钢筋混凝土构造的穿透损耗大于砖石或土钢筋混凝土构造的穿透损耗大于砖石或土构造的穿透损耗；构造的穿透损耗；电波频率越高，穿透才干越强越有利于在电波频率越高，穿透才干越强越有利于在建筑物内部传播；建筑物内部传播；同一建筑物，高楼层比低楼层信号损耗小，同一建筑物，高楼层比低楼层信号损耗小，地下室信号损耗较大地下室信号损耗较大;近窗口处的损耗普通小于远离窗口的地方近窗口处的损耗普通小于远离窗口的地方;建筑物内的损耗随电波穿透深度建筑物内的损耗随电波穿透深度(即进入室即进入室内的深度内的深度)而增大。而增大。900M信号的穿透损耗参数表信号的穿透损耗参数表隔隔墙阻阻挠
13、：520dB楼楼层阻阻挠：20dB，室内室内损耗耗值是楼是楼层高度的函数，高度的函数，-1.9dB/层家具和其它妨碍物的阻家具和其它妨碍物的阻挠：215dB厚玻璃：厚玻璃：610dB火火车车厢的穿透的穿透损耗耗为：1530dB电梯的穿透梯的穿透损耗：耗：30dB左右左右茂密茂密树叶叶损耗：耗：10dB挪动通讯电波传播途径损耗和多径衰落挪动通讯电波传播途径损耗和多径衰落 3.2挪动信道的特征挪动信道的特征空间中电波的传播由于阻挠、间隔等多种空间中电波的传播由于阻挠、间隔等多种要素使得其必然存在传播损耗，挪动台接要素使得其必然存在传播损耗，挪动台接纳信号的强度随挪动台的运动产生随机变纳信号的强度随
14、挪动台的运动产生随机变化，即衰落化，即衰落。这种变化的周期从几分之一。这种变化的周期从几分之一秒至几小时不等。因此挪动通讯电波传播秒至几小时不等。因此挪动通讯电波传播中的衰落又常分为慢衰落和快衰落两种。中的衰落又常分为慢衰落和快衰落两种。其中，接纳信号强度曲线的中值呈现慢速其中，接纳信号强度曲线的中值呈现慢速变化，称为慢衰落；曲线的瞬时值呈快速变化，称为慢衰落；曲线的瞬时值呈快速变化，称快衰落。变化，称快衰落。图图3-7典型信号衰落特性典型信号衰落特性快衰落快衰落慢衰落慢衰落3.2.1快衰落快衰落快衰落快衰落(也称短期衰落或多径衰落也称短期衰落或多径衰落)指的指的是接纳信号强度随机变化较快，具
15、有几秒钟是接纳信号强度随机变化较快，具有几秒钟或几分钟的短衰落周期。有两种效应都会导或几分钟的短衰落周期。有两种效应都会导致这种信号幅度快速动摇。致这种信号幅度快速动摇。第一种称为多径衰落它是由于沿不同途第一种称为多径衰落它是由于沿不同途径到达的信号相加而产生的。径到达的信号相加而产生的。第二种称为多普勒效应，它是由于挪动第二种称为多普勒效应，它是由于挪动终端朝着或背向基站发送器运动而产生的。终端朝着或背向基站发送器运动而产生的。1、多径衰落、多径衰落无线电波在传输过程中会遭到地形、地物的影无线电波在传输过程中会遭到地形、地物的影响而产生反射、绕射、散射等响而产生反射、绕射、散射等,从而使电波
16、沿着从而使电波沿着各种不同的途径传播各种不同的途径传播,这称为多径传播。这称为多径传播。多径传播使得接纳端接纳到的信号是在幅度、多径传播使得接纳端接纳到的信号是在幅度、相位、频率和到达时间上都不尽一样的多条途相位、频率和到达时间上都不尽一样的多条途径上信号的合成信号径上信号的合成信号,不同相位的多个信号在接不同相位的多个信号在接纳端叠加，有时同相叠加而加强，有时反相叠纳端叠加，有时同相叠加而加强，有时反相叠加而减弱。这样，接纳信号的幅度将急剧变化，加而减弱。这样，接纳信号的幅度将急剧变化，即产生了衰落，称为多径衰落，或称多径效应。即产生了衰落，称为多径衰落，或称多径效应。图图3-8 3-8 挪
17、动台接纳挪动台接纳N N条途径信号条途径信号当发射机和接纳机之间没有视距传播途径当发射机和接纳机之间没有视距传播途径时，多径效应使接纳信号包络变化接近瑞时，多径效应使接纳信号包络变化接近瑞利分布，这种多径衰落称为瑞利衰落。在利分布，这种多径衰落称为瑞利衰落。在典型挪动信道中，衰落深度达典型挪动信道中，衰落深度达30dB左右，左右，衰落速率衰落速率(每秒钟信号包络经过中值电平每秒钟信号包络经过中值电平的来回次数的来回次数)约约3040次次/秒。秒。当两者之间有一条视距传播途径，而且信当两者之间有一条视距传播途径，而且信号很强时，接纳信号的包络服从莱斯分布。号很强时，接纳信号的包络服从莱斯分布。多
18、径效应会产生信号的时延扩展和频率选多径效应会产生信号的时延扩展和频率选择性衰落景象。择性衰落景象。(a)多径时散多径时散多径效应在时域上将呵斥数字信号波形的多径效应在时域上将呵斥数字信号波形的展宽，这种因多径传播呵斥信号时间分散展宽，这种因多径传播呵斥信号时间分散的景象，称为多径时散。的景象，称为多径时散。图3-14多径多径时散例如散例如所谓时延扩展是指由于电波传播存在多条不所谓时延扩展是指由于电波传播存在多条不同的途径，途径长度不同，且传输途径随挪同的途径，途径长度不同，且传输途径随挪动台的运动而不断变化，因此能够导致发射动台的运动而不断变化，因此能够导致发射端一个较窄的脉冲信号，在到达接纳
19、端时变端一个较窄的脉冲信号，在到达接纳端时变成了由许多不同时延脉冲构成的一组信号。成了由许多不同时延脉冲构成的一组信号。时延扩展可直观地了解为在一串接受脉冲中，时延扩展可直观地了解为在一串接受脉冲中，最大传输时延和最小传输时延的差值，即最最大传输时延和最小传输时延的差值，即最后一个可分辨的延时信号与第一个延时信号后一个可分辨的延时信号与第一个延时信号到达时间的差值，记为到达时间的差值，记为 。实践上，。实践上， 就是就是脉冲展宽的时间。脉冲展宽的时间。严厉意义上，时延扩展严厉意义上，时延扩展 可以用实测信号的可以用实测信号的统计平均的方法来定义。统计平均的方法来定义。图图3-16多径时延信号强
20、度多径时延信号强度多径时散的影响多径时散的影响在数字传输中，由于时延扩展，接纳信号在数字传输中，由于时延扩展，接纳信号中一个码元的波形会扩展到其他码元周期中一个码元的波形会扩展到其他码元周期中，引起码间串扰中，引起码间串扰(ISI)(ISI)。 为了防止码间串扰，应使码元周期大于多为了防止码间串扰，应使码元周期大于多径效应引起的时延扩展径效应引起的时延扩展 。或者等效地说。或者等效地说码元速率码元速率RbRb小于时延扩展的倒数。即小于时延扩展的倒数。即时延大小主要取决于地形和地物时延大小主要取决于地形和地物(如高大如高大建筑建筑)的影响。普通情况下，市区的时延要比的影响。普通情况下，市区的时延
21、要比郊区大。也就是说，从多径时散思索，市区郊区大。也就是说，从多径时散思索，市区传播条件更恶劣。传播条件更恶劣。表表3-1多径时散参数典型值多径时散参数典型值参数参数市区市区郊区郊区平均时延平均时延 / s对应路径距离差对应路径距离差/m1.52.54507500.12.0300600时延扩展时延扩展 / s1.03.00.22.0最大时延最大时延 max/ s5.0123.07.0(b)频率选择性衰落频率选择性衰落根据衰落与频率的关系，可将衰落分为两根据衰落与频率的关系，可将衰落分为两种：非频率选择性衰落种：非频率选择性衰落( (又称为平坦衰落又称为平坦衰落) )与频率选择性衰落。与频率选择
22、性衰落。 所谓非频率选择性衰落是指信号中各分量所谓非频率选择性衰落是指信号中各分量的衰落情况与频率无关，即信号经过传输的衰落情况与频率无关，即信号经过传输后，各频率分量所蒙受的衰落具有一致性，后，各频率分量所蒙受的衰落具有一致性，即相关性，因此衰落信号的波形不失真。即相关性，因此衰落信号的波形不失真。所谓频率选择性衰落是指信号中各分量的所谓频率选择性衰落是指信号中各分量的衰落情况与频率有关，即传输信道对信号衰落情况与频率有关，即传输信道对信号中不同频率成分有不同的随机的呼应。由中不同频率成分有不同的随机的呼应。由于信号中不同频率分量衰落不一致，因此于信号中不同频率分量衰落不一致，因此衰落信号波
23、形将产生失真。衰落信号波形将产生失真。 从频域观念而言，多径时散景象将导致频从频域观念而言，多径时散景象将导致频率选择性衰落，即信道对不同频率成分有率选择性衰落，即信道对不同频率成分有不同的呼应。假设信号带宽过大，不同的呼应。假设信号带宽过大， 就会引就会引起严重的失真。起严重的失真。对于挪动信道来说，存在一个相关带宽对于挪动信道来说，存在一个相关带宽BcBc当信号的带宽小于相关带宽时，发生非频当信号的带宽小于相关带宽时，发生非频率选择性衰落。率选择性衰落。当信号带宽大于相关带宽时，发生频率选当信号带宽大于相关带宽时，发生频率选择性衰落。择性衰落。实践上，由于挪动信道的复杂性，很难准实践上，由
24、于挪动信道的复杂性，很难准确地分析相关带宽的大小。实践中，常用确地分析相关带宽的大小。实践中，常用最大时延最大时延maxmax的倒数来规定相关带宽，的倒数来规定相关带宽，即即 2、多普勒效应、多普勒效应多普勒效应指出，波在波源移向察看者时多普勒效应指出，波在波源移向察看者时频率变高频率变高,而在波源远离察看者时频率变低。而在波源远离察看者时频率变低。在挪动通讯中，当挪动台移向基站时，接在挪动通讯中，当挪动台移向基站时，接纳频率变高，远离基站时，频率变低纳频率变高，远离基站时，频率变低。频率的变化值即多普勒频移频率的变化值即多普勒频移fd为为多普勒效应会引起接纳功率谱的展宽，称多普勒效应会引起接
25、纳功率谱的展宽，称为多普勒频展。为多普勒频展。用用FDFD表示多普勒频展的宽度，将其倒数定表示多普勒频展的宽度，将其倒数定义为相关时间：义为相关时间：多普勒频展和时间选择性衰落多普勒频展和时间选择性衰落相关相关时间表征的是表征的是时变信道信道对信号的衰信号的衰落落节拍，拍，这种衰落在种衰落在时域具有域具有选择性，称性，称为时间选择性衰落。性衰落。对于挪动信道对于挪动信道当发送信号的继续时间当发送信号的继续时间TTcTTc，那么会产生，那么会产生时间选择性衰落，快衰落。时间选择性衰落，快衰落。当当TTcTTc，产生慢衰落。，产生慢衰落。当当TTc TTc ，多普勒扩展可不思索。，多普勒扩展可不思
26、索。时间选择性衰落对数字信号的误码性能有时间选择性衰落对数字信号的误码性能有明显影响，为了减少其影响，要求码元速明显影响，为了减少其影响，要求码元速率远大于衰落节拍的速率。率远大于衰落节拍的速率。时间选择性衰落时间选择性衰落3.2.2慢衰落慢衰落慢衰落指的是接纳信号强度随机变化缓慢，慢衰落指的是接纳信号强度随机变化缓慢，具有十几分钟或几小时的长衰落周期。具有十几分钟或几小时的长衰落周期。慢衰落产生的缘由：慢衰落产生的缘由：妨碍物阻挠电磁波产生的阴影区，因此慢妨碍物阻挠电磁波产生的阴影区，因此慢衰落也被称为阴影衰落。主要受地形地物衰落也被称为阴影衰落。主要受地形地物的影响。的影响。天气变化、妨碍
27、物和挪动台的相对速度、天气变化、妨碍物和挪动台的相对速度、电磁波的任务频率等有关。电磁波的任务频率等有关。慢衰落速率主要决议于传播环境，即挪动慢衰落速率主要决议于传播环境，即挪动台周围地形，包括山丘起伏，建筑物的分台周围地形，包括山丘起伏，建筑物的分布与高度，街道走向，基站天线的位置与布与高度，街道走向，基站天线的位置与高度，挪动台行进速度等。高度，挪动台行进速度等。慢衰落的特性可用电场实测的方法找出其慢衰落的特性可用电场实测的方法找出其统计规律。统计规律。通常把同一类地形、地物中某通常把同一类地形、地物中某一段间隔作为样本区间，进展统计分析。一段间隔作为样本区间，进展统计分析。慢衰落近似服从
28、对数正态分布。慢衰落近似服从对数正态分布。图图3-11(a)市区信号慢衰落特性曲线市区信号慢衰落特性曲线图图3-11(b)郊区信号慢衰落特性曲线郊区信号慢衰落特性曲线图图3-12慢衰落中值规范偏向慢衰落中值规范偏向3.2.3、衰落贮藏、衰落贮藏为了防止因衰落为了防止因衰落(包括快衰落和慢衰落包括快衰落和慢衰落)引引起的通讯中断，在信道设计中，必需使信起的通讯中断，在信道设计中，必需使信号的电平留有足够的余量，以使中断率号的电平留有足够的余量，以使中断率R小于规定目的。这种电平余量称为衰落贮小于规定目的。这种电平余量称为衰落贮藏。衰落贮藏的大小决议于地形、地物、藏。衰落贮藏的大小决议于地形、地物
29、、任务频率和要求的通讯可靠性目的。通讯任务频率和要求的通讯可靠性目的。通讯可靠性也成为可通率，用可靠性也成为可通率，用T表示，它与中表示，它与中断率断率R的关系是的关系是T=1-R。图图3-13衰落贮藏量衰落贮藏量3.3陆地挪动信道的传输损耗陆地挪动信道的传输损耗由于挪动信道中电波传播的条件非常恶劣由于挪动信道中电波传播的条件非常恶劣和复杂，因此通常采用分析和统计相结合和复杂，因此通常采用分析和统计相结合的方法计算传播损耗。的方法计算传播损耗。在陆地挪动通讯信道中，我们先以自在空在陆地挪动通讯信道中，我们先以自在空间传播为根底，再分别思索各种地形、地间传播为根底，再分别思索各种地形、地物对电波
30、传播的实践影响，并逐一予以必物对电波传播的实践影响，并逐一予以必要的修正。并在信道设计中保管足够的衰要的修正。并在信道设计中保管足够的衰落贮藏。落贮藏。地形的分类和定义地形的分类和定义实践地形虽然千差万别，但从电波传播的角实践地形虽然千差万别，但从电波传播的角度思索，可分为两大类，即中等起伏地形和度思索，可分为两大类，即中等起伏地形和不规那么地形，并以中等起伏地形作传播基不规那么地形，并以中等起伏地形作传播基准。准。所谓中等起伏地形，是指在传播途径的地形所谓中等起伏地形，是指在传播途径的地形剖面图上，地面起伏高度不超越剖面图上，地面起伏高度不超越20m，且起，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的程度间
31、隔大于起伏缓慢，峰点与谷点之间的程度间隔大于起伏高度。伏高度。其它地形如丘陵、其它地形如丘陵、孤立山岳、孤立山岳、斜坡和水陆斜坡和水陆混合地形等统称为不规那么地形。混合地形等统称为不规那么地形。地物分类地物分类不不同同地地物物环环境境其其传传播播条条件件不不同同，按按照照地地物物的密集程度不同可分为三类地域：的密集程度不同可分为三类地域：开开阔阔地地。在在电电波波传传播播的的途途径径上上无无高高大大树树木木、建建筑筑物物等等妨妨碍碍物物，呈呈开开阔阔状状地地面面，如如农农田田、荒野、广场、沙漠和戈壁滩等。荒野、广场、沙漠和戈壁滩等。郊郊区区。在在接接近近挪挪动动台台近近处处有有些些妨妨碍碍物物
32、但但不不稠稠密密，例例如如，有有少少量量的的低低层层房房屋屋或或小小树树林林等。等。市区。有较密集的建筑物和高层楼房。市区。有较密集的建筑物和高层楼房。中等起伏地形上市区传播损耗的中值中等起伏地形上市区传播损耗的中值在在计计算算各各种种地地形形、地地物物上上的的传传播播损损耗耗时时，均均以以中中等等起起伏伏地地上上市市区区的的损损耗耗中中值值或或场场强强中中值值作作为为基基准准，因因此此把把它它称称作作基基准准中中值值或或根本中值。根本中值。图图3-23中等起伏地上市区根本损耗中值中等起伏地上市区根本损耗中值图图3-24天线高度增益因子天线高度增益因子(a)基站基站Hb(hb,d);(b)挪动
33、台挪动台Hm(hm,f)图图3-25街道走向修正曲线街道走向修正曲线图图3-26郊区修正因子郊区修正因子Kmr图图3-27开阔地、准开阔地修正因子开阔地、准开阔地修正因子Qo、Qr图图3-28丘陵地场强中值修正因子丘陵地场强中值修正因子(a)修正因子修正因子Kh;(b)微小修正因子微小修正因子Khf图图3-29孤立山岳修正因子孤立山岳修正因子Kjs图图3-30斜坡地形修正因子斜坡地形修正因子Ksp图图3-31水陆混合途径修正因子水陆混合途径修正因子KS恣意地形地域的传播损耗的中值恣意地形地域的传播损耗的中值恣意地形地域接纳信号的功率中值恣意地形地域接纳信号的功率中值PP等于等于PP=P0-Am
34、(f,d)+KP0是由空间传播条件下的接纳信号功率是由空间传播条件下的接纳信号功率Am(f,d)是中等起伏地市区的根本损耗中值是中等起伏地市区的根本损耗中值K是各种天线增益和地形地物修正因子之和是各种天线增益和地形地物修正因子之和恣意地形地域的传播损耗中值恣意地形地域的传播损耗中值LA那么等于那么等于LA=Lfs+Am(f,d)-KAm(f, d)中中等等起起伏伏地地上上市市区区根根本本损耗耗中中值，图3-23;Hb(hb, d)基站天基站天线高度增益因子，高度增益因子，图3-24(a);Hm(hm, f)挪挪动台台天天线高高度度增增益益因因子子，图3-24(b);Kal、Kac街街道道走走向
35、向，纵向向或或横横向向途途径径的的修修正正值，图3-25;Kmr郊区修正因子，郊区修正因子，图3-26；Qo、Qr开开阔地或准开地或准开阔地修正因子，地修正因子，图3-27；Kh、Khf丘丘陵陵地地修修正正因因子子及及微微小小修修正正因因子子, 图3-28;Kjs孤立山岳修正因子，孤立山岳修正因子，图3-29;Ksp斜坡地形修正因子，斜坡地形修正因子，图3-30;KS水水陆混合途径修正因子，混合途径修正因子，图3-31。例例3-2某一挪动信道，任务频段为某一挪动信道，任务频段为450MHz,基站天线高度为基站天线高度为50m，天线增益为，天线增益为6dB，挪，挪动台天线高度为动台天线高度为3m
36、，天线增益为，天线增益为0dB；在；在市区任务，传播途径为中等起伏地，通讯市区任务，传播途径为中等起伏地，通讯间隔为间隔为10km。试求：。试求：(1)传播途径损耗中值；传播途径损耗中值；(2)假设基站发射机送至天线的信号功率为假设基站发射机送至天线的信号功率为10W，求挪动台天线得到的信号功率中值。，求挪动台天线得到的信号功率中值。解解(1)根据知条件，自在空根据知条件，自在空间传播播损耗耗Lfs=32.44+20lgf+20lgd=105.5dB由由图3-23查得市区根本得市区根本损耗中耗中值Am(f,d)=27dB由由图3-24(a)可得基站天可得基站天线高度增益因子高度增益因子Hb(h
37、b,d)=-12dB由由图3-24(b)可得天可得天线高度增益因子高度增益因子Hm(hm,f)=0dB可得可得传播途径播途径损耗中耗中值为LA=LT=105.5+27+12=144.5dB(2)中中等等起起伏伏地地市市区区中中接接纳纳信信号号的的功功率率中中值值例例3-3假假设上上题改改为郊郊区区任任务，传播播途途径径是是正正斜斜坡坡，且且m=15mrad,其其它它条条件件不不变，再再求求传播播途途径径损耗耗中中值及及接接纳信信号号功功率率中中值。解解(1)上上例例已已求求得得LT=144.5dB。根根据据知知条条件件，地地形形地地域域修修正正因因子子KT只只需需思思索索郊郊区区修修正正因因子
38、子Kmr和斜坡修正因子和斜坡修正因子Ksp，因此，因此KT=Kmr+Ksp由由图3-26查得郊区修正因子得郊区修正因子Kmr为Kmr=12.5dB由由图3-30查得斜坡修正因子得斜坡修正因子Ksp为Ksp=3dB所以传播途径损耗中值为所以传播途径损耗中值为LA=LT-KT=LT-(Kmr+Ksp)=144.5-15.5=129dB(2)接纳信号功率中值为接纳信号功率中值为PPC=PT+Gb+Gm-LA=10+6-129=-113dBW=-83dBm或或PPC=PP+KT=-98.5dBm+15.5dB=-83dBm思索题与习题思索题与习题2、试比较、试比较10dBm、10W及及10dB之间的差别。之间的差别。6、某挪动通讯系统，基站天线高度为、某挪动通讯系统，基站天线高度为100m,天线增益天线增益Gb=6dB，挪动台天线高度，挪动台天线高度3m,Gm=0dB，市区为中等起伏地，市区为中等起伏地，通讯间隔通讯间隔为为10km，任务频率为，任务频率为150MHz,试求：试求：(1)传播途径上的损耗中值；传播途径上的损耗中值；(2)基站发射机送至天线的功率为基站发射机送至天线的功率为10W，试计算挪动台天线上的信号功率中值。试计算挪动台天线上的信号功率中值。7、假设上题的任务频率改为、假设上题的任务频率改为450MHz，试求试求传播损耗中值。传播损耗中值。
