第四章抗信道衰落技术及语音编码PPT课件
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市区 d=0.5λ 郊区 d=0.8λ
空间分集示意图
对于空间分集而言，分集的支路数M越大，分集的效果越好。但当M较大时(如 M>3),分集的复杂性增加，分集增益的增加随着M的增大而变得缓慢。
在满足上式的条件下，两信号的衰落相关性已很 弱；d越大， 相关性就越弱。
由上式可知，在900MHz的频段工作时，两副天线 的间隔也只需0.27m。
k 1
式中，ak为第k个信号的加权系数。
选择不同的加权系数， 就可构成不同的合并方式。
1、选择式合并
选择式合并是检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪 比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。在选择式 合并器中，加权系数只有一项为1，其余均为0。
M个支路的中频信号分别经过解调，然后作信噪比比 较，选择其中有较高信噪比的支路接到接收机的共用 部分。
快衰落fastfading主要由于多径传播而产生的衰落由于移动体周围有许多散射反射和折射体引起信号的多径传播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它反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗其变化率比慢衰落快故称它为快衰落由于快衰落表示接收信号的短期变化所以又称短期衰落shorttermfading快衰落又叫多径衰落
基本思想：将接收到的多径信号分离成独立的多路信 号，然后将这些多路分离信号的能量按一定规则合并 起来，使接收的有用信号能量最大，使接收的数字信 号误码率最小。
相对电平/dB
10 C
0
－10 B A
－20
信号A 信号B 合成信号C
t
选择式分集合并示意图
二、两重含义
分集接收技术包括两个方面： (1)如何把接收到的多径信号分离成独立的多路信号。 (2)怎样将这些多路分离信号的能量按一定规则合并 起来，使接收的有用信号能量最大，以降低衰落的 影响。
第四章 抗信道衰落技术及语音编码
4.1 分集 4.2 均衡 4.3 信道编码 4.4 智能天线 4.5 语音编码技术
移动通信中传播环境非常恶劣、复杂： 路径损耗 阴影衰落 多径衰落 多普勒频移
这些衰落影响通信质量，对调制技术来说负面响应也很强。所以对于移动 通信系统我们只能用信号技术来改进其恶劣的传播环境。
rR
M
akrk
k1
M
k1
rk2 Nk
式中，下标R是表征最大比值合并方式。
最大比值合并方式
3、等增益合并
等增益合并无需对信号加权，各支路的信号是等增益相 加的，其方框图如图所示。
接收机1
M
∑
rk
k 1
接收机2
等增益合并器输出的信号包络为
M
rE rk
k 1
式中，下标E表征等增益合并。
4、开关式合并
二、微分集
“微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术， 在各种无线通信系统中都经常使用。 理论和实践都 表明， 在空间、 频率、 极化、 场分量、 角度及时 间等方面分离的无线信号， 都呈现互相独立的衰落 特性。 据此，微分集又可分为下列六种：空间分集、频率 分集、时间分集、极化分集、场分量和角度分集。
移动信道属于时变信道，接收信号的功率损耗可以表示为
P(r) r n S(r) R2(r) r n自由空间传播损耗等
增大发射功率，以调 高接收信号的场强。
S (r )阴影衰落 R 2 (r )多径衰落
“宏分集”，六角形 蜂窝的顶角设计基站。
(1)“微分集”，补偿多径衰落信道损耗，通常通过 两个或多个接收天线实现
由于它的衰落速率与移动台的运动速度及工作波长 有关，因而为了使重复传输的数字信号具有独立的 特性，必须保证数字信号的重发时间间隔满足以下 关系：
T 1 1
2fm 2(/)
fm为衰落频率，v为移动台运动速度，最后一个参 数为工作波长。
若移动台是静止的，则移动速度v=0，此时要求 重复发送的时间间隔才为无穷大。这表明时间分 集对于静止状态的移动台是无效果的。
分集接收之后，误码率将会得到改善，下图所示的 是速率为16kbit/s的GMSKB(bTb )信号的实验结果。
瑞利衰落中GMSK有无分集时误码性能
从上图中可以看出，若要求误码率为 10 ，3 则在瑞利衰落的 环境下，无分集时所需的载噪比为32dB。使用选择式分级 后，需要的载噪比(信噪比)为18dB,因此可获得14dB的好 处，可见其改善程度是很大的。 所以，在基站一般均采用二重空间分集接收，好处可达 10dB左右。 对于不同调制的信号其误码性能略有不同，但分集所获得 增益大致在此值上下。 从图中可以看出，若要求误码率为10，2 则好处只有6-7dB。
分为两大类：
显分集：构成明显分集信号的传输方式，多指利用多付天 线接收信号的分集。 隐分集：分集作用隐含在传输信号之中的方式，在接收端 利用信号处理技术实现分集，隐分集只需一付天线来接收 信号的分集，因此在数字移动通信中得到了广泛应用。
4.1.1 分集接收原理
一、定义
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性 互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理， 以 降低信号电平起伏的办法。
3、时间分集
同一信号在不同的时间区间多次重发，只要各次发送 的时间间隔足够大，那么各次发送信号所出现的衰落 将是彼此独立的，接收机将重复收到的同一信号进行 合并，就能减小衰落的影响。 时间分集主要用于在衰落信道中传输数字信号。 此外，时间分集也有利于克服移动信道中由多普勒 效应引起的信号衰落现象。
与空间分集相比较： 优点是减少了接收天线及相应设备的数目。 缺点是占用时隙资源，增大了开销，降低了传输效率。
4、极化分集
由于两个不同极化的电磁波具有独立的衰落特性， 所 以发送端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的 天线分别发送和接收信号，以获得分集效果。 极化分集可以看成空间分集的一种特殊情况，它也要 用两副天线(二重分集情况)，但仅仅是利用不同极化的 电磁波所具有的不相关衰落特性，因而缩短了天线间的 距离。 在极化分集中，由于射频功率分给两个不同的极化天 线， 因此发射功率要损失3dB。
6、角度分集
由于地形地貌和建筑物等环境的不同，信号在传输过程 中，由于受地形地貌等环境的影响，接收到的信号经过 几个路径到达天线，每个路径有不同的到达角。 在接收端，采用方向性天线，分别指向不同的信号到达 的方向，则每个方向性天线接收到的信号是不相关的， 因而可以实现角度分集并获得抗衰落的效果。 角度分集也是空间分集的一个特例。
4.1.3 合并方式
接收端收到M(M≥2)个分集信号后， 如何利用 这些信号以减小衰落的影响， 这就是合并问题。 一般均使用线性合并器， 把输入的M个独立衰落
假设M个输入信号电压为r1(t)，r2(t), …，rM(t)，则合并 器输出电压r(t)为
M
r(t) a 1 r 1 (t) a 2 r 2 (t) a M r M (t)a kr k(t)
1、空间分集
空间分集，也被称为天线分集，是无线通信中使用最多 的分集形式。 空间分集的依据在于快衰落的空间独立性，即在任意 两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距 离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是不相关的。 为此，空间分集的接收机至少需要两副相隔距离为d 的天线，间隔距离d与工作波长、地物及天线高度有关， 在移动信道中，
与选择性合并非常相似，但它不是总采用M个支路中 信号最好的支路，而是以一个固定顺序扫描M个支路， 直到发现某一支路的信号超过了预置的阈值，便选中 这路信号送至接收机。如下图所示
二重开关式合并示意图
该分集方式也称为扫描式分集(Scanning Diversity) 或者反馈分集，该方式的优点是仅适用一套接收设备， 非常易于实现。与其它方法相比，它的抗衰落统计特 性稍差一些。
电场（E场）产生于两个具有不同电位的导体之间。 电场的单位为V/m，电场强度正比于导体之间的电压， 反比于两导体间的距离。 磁场（H场）产生于载流导体的周围，磁场的单位为 A/m，磁场正比于电流，反比于离开导体的距离。 当交变电压通过网络导体产生交变电流时，产生电磁 （EM）波，E场和H场互为正交，同时传播。
(2)均衡技术，削弱由于多径效应引起码间干扰 (3)差错控制编码技术，检测/纠正部分/全部误码
r为收发信机之间的距离；n一般取值为3－4。
4.1 分集技术
分集技术(Diversity Techniques)主要研究如何利 用多径信号来改善系统的性能。 是通信技术中一种用较低费用就可以大幅度地改进 无线通信的有效接收技术。
5、场分量分集
由电磁场理论可知，电磁波的E场和H场载有相同的消息， 而反射机理是不同的。 例如，一个散射体反射E波和H波的驻波图形相位差90°， 即当E波为最大时，H波为最小。 在移动信道中，多个E波和H波叠加，结果表明EZ、HX和HY 的分量是互不相关的，因此，通过接收三个场分量，也可 以获得分集的效果。 场分量分集不要求天线间有实体上的间隔， 因此适用于 较 低 工 作 频 段 ( 例 如 低 于 100MHz) 。 当 工 作 频 率 较 高 时 (800~900MHz)，空间分集在结构上不容易实现。 场分量分集和空间分集的优点是这两种方式不像极化分集 那样要损失3 dB的辐射功率。
8
7
等增益
6
5
4
3
选择式
2
均
平
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M
三种合并方式的D(M)与M关系曲线
从上图中可以看出最大比值合并改善最多，其次是等增 益合并，两者的效果相差1dB左右，最差的是选择式合 并。这是因为选择式合并只利用其中一个信号，其余信 号没有被利用，而前两者使各支路信号的能量都得到利 用。 根据实际需要，系统在上下行链路上可采用一致或不一 致的分集合并方式，如软切换的下行合并采用最大比值 合并，上行采用选择式合并；或软切换中上下行都采用 最大比值合并。
开关式合并的输出包络
4.1.4 分集合并性能的分析与比较
众所周知，在通信系统中信噪比是一项很重要的性 能指标。 在模拟通信系统中，信噪比决定了话音质量；在数字 通信系统中，信噪比(或载噪比)决定了误码率。 分集合并的性能系指合并前、后信噪比的改善程度。
信 D(M) 噪 / d比B 改
10
9 最大比值
2、频率分集
由于频率间隔大于相关带宽的两个信号所遭受的衰 落可以认为是不相关的，因此可以用两个以上不同的 频率传输同一信息，以实现频率分集。
Bc
1
2
式中，Δ为延时扩展。
例如，市区中Δ=3μs, Bc约为53kHz。 这样频率分集需要用两部以上的发射机 (频率相隔 53kHz以上)同时发送同一信号，并用两部以上的独立 接收机来接收信号。 它不仅使设备复杂，而且在频谱利用方面也很不经济。 优点是结构紧凑，节省空间。
选择式合并又称开关式相加。这种方式方法简单， 实现容易。但由于未被选择的支路信号弃之不用，
2、最大比值合并
最大比值合并是一种最佳合并方式， 为了书写简便，每一
支路信号包络rk(t)用rk表示。每一支路的加权系数ak与信号 包络rk成正比而与噪声功率Nk成反比，即
ak
rk Nk
由此可得最大比值合并器输出的信号包络为
补充：
慢衰落(Slow Fading)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。 慢衰落又叫阴影衰落；服从正态分布(高斯分布)。波峰与波 峰之间一般12-18个波长。
4.1.2 分集方式
在移动通信系统中可能用到两类分集方式： “宏分集”； “微分集”。
一、宏分集
“宏分集”主要用于蜂窝通信系统中， 也称为“多基 站”分集。 是一种减小慢衰落影响的分集技术， 其作法是把多个 基站设置在不同的地理位置上(如蜂窝小区的对角上)和 在不同方向上， 同时和小区内的一个移动台进行通信 (可以选用其中信号最好的一个基站进行通信)。 显然， 只要在各个方向上的信号传播不是同时受到 阴影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落(基站天线 的架设可以防止这种情况发生)， 这种办法就能保持通
快衰落(Fast Fading)主要由于多径传播而产生的衰落，由于 移动体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传 播，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，它反映微观小范围内数十波长量级接收电平 的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快，故称它为 快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变化，所以又称短 期衰落(short-term –fading） 快衰落又叫多径衰落；服从瑞利分布。波峰与波峰之间一般 1/2个波长。
空间分集示意图
对于空间分集而言，分集的支路数M越大，分集的效果越好。但当M较大时(如 M>3),分集的复杂性增加，分集增益的增加随着M的增大而变得缓慢。
在满足上式的条件下，两信号的衰落相关性已很 弱；d越大， 相关性就越弱。
由上式可知，在900MHz的频段工作时，两副天线 的间隔也只需0.27m。
k 1
式中，ak为第k个信号的加权系数。
选择不同的加权系数， 就可构成不同的合并方式。
1、选择式合并
选择式合并是检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪 比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。在选择式 合并器中，加权系数只有一项为1，其余均为0。
M个支路的中频信号分别经过解调，然后作信噪比比 较，选择其中有较高信噪比的支路接到接收机的共用 部分。
快衰落fastfading主要由于多径传播而产生的衰落由于移动体周围有许多散射反射和折射体引起信号的多径传播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它反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗其变化率比慢衰落快故称它为快衰落由于快衰落表示接收信号的短期变化所以又称短期衰落shorttermfading快衰落又叫多径衰落
基本思想：将接收到的多径信号分离成独立的多路信 号，然后将这些多路分离信号的能量按一定规则合并 起来，使接收的有用信号能量最大，使接收的数字信 号误码率最小。
相对电平/dB
10 C
0
－10 B A
－20
信号A 信号B 合成信号C
t
选择式分集合并示意图
二、两重含义
分集接收技术包括两个方面： (1)如何把接收到的多径信号分离成独立的多路信号。 (2)怎样将这些多路分离信号的能量按一定规则合并 起来，使接收的有用信号能量最大，以降低衰落的 影响。
第四章 抗信道衰落技术及语音编码
4.1 分集 4.2 均衡 4.3 信道编码 4.4 智能天线 4.5 语音编码技术
移动通信中传播环境非常恶劣、复杂： 路径损耗 阴影衰落 多径衰落 多普勒频移
这些衰落影响通信质量，对调制技术来说负面响应也很强。所以对于移动 通信系统我们只能用信号技术来改进其恶劣的传播环境。
rR
M
akrk
k1
M
k1
rk2 Nk
式中，下标R是表征最大比值合并方式。
最大比值合并方式
3、等增益合并
等增益合并无需对信号加权，各支路的信号是等增益相 加的，其方框图如图所示。
接收机1
M
∑
rk
k 1
接收机2
等增益合并器输出的信号包络为
M
rE rk
k 1
式中，下标E表征等增益合并。
4、开关式合并
二、微分集
“微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术， 在各种无线通信系统中都经常使用。 理论和实践都 表明， 在空间、 频率、 极化、 场分量、 角度及时 间等方面分离的无线信号， 都呈现互相独立的衰落 特性。 据此，微分集又可分为下列六种：空间分集、频率 分集、时间分集、极化分集、场分量和角度分集。
移动信道属于时变信道，接收信号的功率损耗可以表示为
P(r) r n S(r) R2(r) r n自由空间传播损耗等
增大发射功率，以调 高接收信号的场强。
S (r )阴影衰落 R 2 (r )多径衰落
“宏分集”，六角形 蜂窝的顶角设计基站。
(1)“微分集”，补偿多径衰落信道损耗，通常通过 两个或多个接收天线实现
由于它的衰落速率与移动台的运动速度及工作波长 有关，因而为了使重复传输的数字信号具有独立的 特性，必须保证数字信号的重发时间间隔满足以下 关系：
T 1 1
2fm 2(/)
fm为衰落频率，v为移动台运动速度，最后一个参 数为工作波长。
若移动台是静止的，则移动速度v=0，此时要求 重复发送的时间间隔才为无穷大。这表明时间分 集对于静止状态的移动台是无效果的。
分集接收之后，误码率将会得到改善，下图所示的 是速率为16kbit/s的GMSKB(bTb )信号的实验结果。
瑞利衰落中GMSK有无分集时误码性能
从上图中可以看出，若要求误码率为 10 ，3 则在瑞利衰落的 环境下，无分集时所需的载噪比为32dB。使用选择式分级 后，需要的载噪比(信噪比)为18dB,因此可获得14dB的好 处，可见其改善程度是很大的。 所以，在基站一般均采用二重空间分集接收，好处可达 10dB左右。 对于不同调制的信号其误码性能略有不同，但分集所获得 增益大致在此值上下。 从图中可以看出，若要求误码率为10，2 则好处只有6-7dB。
分为两大类：
显分集：构成明显分集信号的传输方式，多指利用多付天 线接收信号的分集。 隐分集：分集作用隐含在传输信号之中的方式，在接收端 利用信号处理技术实现分集，隐分集只需一付天线来接收 信号的分集，因此在数字移动通信中得到了广泛应用。
4.1.1 分集接收原理
一、定义
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性 互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理， 以 降低信号电平起伏的办法。
3、时间分集
同一信号在不同的时间区间多次重发，只要各次发送 的时间间隔足够大，那么各次发送信号所出现的衰落 将是彼此独立的，接收机将重复收到的同一信号进行 合并，就能减小衰落的影响。 时间分集主要用于在衰落信道中传输数字信号。 此外，时间分集也有利于克服移动信道中由多普勒 效应引起的信号衰落现象。
与空间分集相比较： 优点是减少了接收天线及相应设备的数目。 缺点是占用时隙资源，增大了开销，降低了传输效率。
4、极化分集
由于两个不同极化的电磁波具有独立的衰落特性， 所 以发送端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的 天线分别发送和接收信号，以获得分集效果。 极化分集可以看成空间分集的一种特殊情况，它也要 用两副天线(二重分集情况)，但仅仅是利用不同极化的 电磁波所具有的不相关衰落特性，因而缩短了天线间的 距离。 在极化分集中，由于射频功率分给两个不同的极化天 线， 因此发射功率要损失3dB。
6、角度分集
由于地形地貌和建筑物等环境的不同，信号在传输过程 中，由于受地形地貌等环境的影响，接收到的信号经过 几个路径到达天线，每个路径有不同的到达角。 在接收端，采用方向性天线，分别指向不同的信号到达 的方向，则每个方向性天线接收到的信号是不相关的， 因而可以实现角度分集并获得抗衰落的效果。 角度分集也是空间分集的一个特例。
4.1.3 合并方式
接收端收到M(M≥2)个分集信号后， 如何利用 这些信号以减小衰落的影响， 这就是合并问题。 一般均使用线性合并器， 把输入的M个独立衰落
假设M个输入信号电压为r1(t)，r2(t), …，rM(t)，则合并 器输出电压r(t)为
M
r(t) a 1 r 1 (t) a 2 r 2 (t) a M r M (t)a kr k(t)
1、空间分集
空间分集，也被称为天线分集，是无线通信中使用最多 的分集形式。 空间分集的依据在于快衰落的空间独立性，即在任意 两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距 离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是不相关的。 为此，空间分集的接收机至少需要两副相隔距离为d 的天线，间隔距离d与工作波长、地物及天线高度有关， 在移动信道中，
与选择性合并非常相似，但它不是总采用M个支路中 信号最好的支路，而是以一个固定顺序扫描M个支路， 直到发现某一支路的信号超过了预置的阈值，便选中 这路信号送至接收机。如下图所示
二重开关式合并示意图
该分集方式也称为扫描式分集(Scanning Diversity) 或者反馈分集，该方式的优点是仅适用一套接收设备， 非常易于实现。与其它方法相比，它的抗衰落统计特 性稍差一些。
电场（E场）产生于两个具有不同电位的导体之间。 电场的单位为V/m，电场强度正比于导体之间的电压， 反比于两导体间的距离。 磁场（H场）产生于载流导体的周围，磁场的单位为 A/m，磁场正比于电流，反比于离开导体的距离。 当交变电压通过网络导体产生交变电流时，产生电磁 （EM）波，E场和H场互为正交，同时传播。
(2)均衡技术，削弱由于多径效应引起码间干扰 (3)差错控制编码技术，检测/纠正部分/全部误码
r为收发信机之间的距离；n一般取值为3－4。
4.1 分集技术
分集技术(Diversity Techniques)主要研究如何利 用多径信号来改善系统的性能。 是通信技术中一种用较低费用就可以大幅度地改进 无线通信的有效接收技术。
5、场分量分集
由电磁场理论可知，电磁波的E场和H场载有相同的消息， 而反射机理是不同的。 例如，一个散射体反射E波和H波的驻波图形相位差90°， 即当E波为最大时，H波为最小。 在移动信道中，多个E波和H波叠加，结果表明EZ、HX和HY 的分量是互不相关的，因此，通过接收三个场分量，也可 以获得分集的效果。 场分量分集不要求天线间有实体上的间隔， 因此适用于 较 低 工 作 频 段 ( 例 如 低 于 100MHz) 。 当 工 作 频 率 较 高 时 (800~900MHz)，空间分集在结构上不容易实现。 场分量分集和空间分集的优点是这两种方式不像极化分集 那样要损失3 dB的辐射功率。
8
7
等增益
6
5
4
3
选择式
2
均
平
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M
三种合并方式的D(M)与M关系曲线
从上图中可以看出最大比值合并改善最多，其次是等增 益合并，两者的效果相差1dB左右，最差的是选择式合 并。这是因为选择式合并只利用其中一个信号，其余信 号没有被利用，而前两者使各支路信号的能量都得到利 用。 根据实际需要，系统在上下行链路上可采用一致或不一 致的分集合并方式，如软切换的下行合并采用最大比值 合并，上行采用选择式合并；或软切换中上下行都采用 最大比值合并。
开关式合并的输出包络
4.1.4 分集合并性能的分析与比较
众所周知，在通信系统中信噪比是一项很重要的性 能指标。 在模拟通信系统中，信噪比决定了话音质量；在数字 通信系统中，信噪比(或载噪比)决定了误码率。 分集合并的性能系指合并前、后信噪比的改善程度。
信 D(M) 噪 / d比B 改
10
9 最大比值
2、频率分集
由于频率间隔大于相关带宽的两个信号所遭受的衰 落可以认为是不相关的，因此可以用两个以上不同的 频率传输同一信息，以实现频率分集。
Bc
1
2
式中，Δ为延时扩展。
例如，市区中Δ=3μs, Bc约为53kHz。 这样频率分集需要用两部以上的发射机 (频率相隔 53kHz以上)同时发送同一信号，并用两部以上的独立 接收机来接收信号。 它不仅使设备复杂，而且在频谱利用方面也很不经济。 优点是结构紧凑，节省空间。
选择式合并又称开关式相加。这种方式方法简单， 实现容易。但由于未被选择的支路信号弃之不用，
2、最大比值合并
最大比值合并是一种最佳合并方式， 为了书写简便，每一
支路信号包络rk(t)用rk表示。每一支路的加权系数ak与信号 包络rk成正比而与噪声功率Nk成反比，即
ak
rk Nk
由此可得最大比值合并器输出的信号包络为
补充：
慢衰落(Slow Fading)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。 慢衰落又叫阴影衰落；服从正态分布(高斯分布)。波峰与波 峰之间一般12-18个波长。
4.1.2 分集方式
在移动通信系统中可能用到两类分集方式： “宏分集”； “微分集”。
一、宏分集
“宏分集”主要用于蜂窝通信系统中， 也称为“多基 站”分集。 是一种减小慢衰落影响的分集技术， 其作法是把多个 基站设置在不同的地理位置上(如蜂窝小区的对角上)和 在不同方向上， 同时和小区内的一个移动台进行通信 (可以选用其中信号最好的一个基站进行通信)。 显然， 只要在各个方向上的信号传播不是同时受到 阴影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落(基站天线 的架设可以防止这种情况发生)， 这种办法就能保持通
快衰落(Fast Fading)主要由于多径传播而产生的衰落，由于 移动体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传 播，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，它反映微观小范围内数十波长量级接收电平 的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快，故称它为 快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变化，所以又称短 期衰落(short-term –fading） 快衰落又叫多径衰落；服从瑞利分布。波峰与波峰之间一般 1/2个波长。