无线第6章小尺度多径衰落

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小尺度衰落产生的原因

小尺度衰落产生原因可伸缩的移动模型透视和无线Ad-Hoc网络中的路由协议性能（Mobility Model Perspectives for Scalability and Routing Protocol Performances in Wireless Ad-Hoc Network）关键字： Ad-hoc网络可伸缩性移动路由协议1、介绍网络的发展刺激了经济的规模。

那是因为根据互联网用户或主机的数目，网络用户的花费随着网络规模的增大而减小。

Ad hoc 无线网络的可伸缩性引起了许多改变，如移动ad hoc网络（MANET）包括许多能够自由任意并且涉及到动态的编队拓扑中的移动节点。

从而MANET构成了一个自主移动系统。

并且MANET的一些其他特征如动态拓扑、宽带约束、资源约束和受限的物理安全。

从而以上所需的特性可以实现其独特的可伸缩性。

另一个设计可伸缩的ad hoc 网络的主要问题在于那些流动的可移动节点。

事实上那些节点的迅速复位和移动也是其中的一个难点所在。

不同的流动模型如随机的航路点等问题已经被提出来。

再说流动性模型在路由器发送方案的选择上起着主要的影响，从而影响其性能表现。

同时在一些如在场部署和应急响应操作的应用中，ad hoc网络同样能扩充到成百上千的节点。

从而拥要有广泛的流动性同时还缺乏有力的指导，纯ad hoc网络连入大型的伸缩节点是其设计中所面临的一个紧急挑战。

移动自组网在是实际中是多跳的。

因此自组网络的可伸缩性底层的路由协议直接相关。

比如说一个移动自组网络可以通过减少路由协议的开销来实现更好的伸缩性。

所以在这篇论文里面我们调查一下移动自组网的可伸缩性。

自从MANET的路由协议在移动自组网的设计中起着关键作用，我们看到了那些在可伸缩条件下的协议表现的问题。

也是因为流动性模型对可伸缩性有着巨大影响，我们扩展了MANET在不同的流动模型中的路由协议的表现分析。

全文的组织如下：在第二部分，我们分析了各种不同的MANET路由协议和他们的对应的性能指标。

多径衰落信道的频率响应

多径衰落信道的频率响应1.引言1.1 概述引言部分的概述应该为对多径衰落信道的背景和概要的介绍。

可以按照以下方式编写：多径衰落信道是一种在无线通信系统中常见的现象。

由于信号在传播过程中会经历多条路径，每条路径的传播距离和传播时间可能不同，这就导致了多径效应的出现。

多径效应会引起信号的衰落和多普勒频移，对信道的传输性能产生深远影响。

本文旨在探讨多径衰落信道的频率响应，并分析其在无线通信系统中的重要性。

通过研究多径衰落信道的频率响应模型，可以更好地理解信号在传播过程中的特性，并且为信道估计、功率控制、多天线技术等方面的设计和优化提供指导。

在第二章中，我们将详细介绍多径衰落信道的定义和特点。

通过了解多径衰落信道中信号的传播机制和特性，我们可以更好地理解频率响应模型的形成原理。

最后，在结论部分我们将强调多径衰落信道的频率响应对无线通信系统的重要性，并对全文进行总结。

通过本文的研究，我们希望能够为无线通信技术的发展和应用提供一定的参考和启示。

以上是本文引言部分的概述，接下来将详细展开相关内容以满足读者对多径衰落信道频率响应的理解和应用需求。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：文章结构部分的主要目的是为读者介绍整篇文章的组织结构，旨在让读者更好地理解文章内容的安排和逻辑顺序。

本文按照以下几个部分展开阐述：引言、正文和结论。

在引言部分，我们将对多径衰落信道的频率响应进行概述，包括其定义、特点和研究意义。

接下来，我们将在正文部分详细介绍多径衰落信道的频率响应模型。

正文部分将包括多径衰落信道的定义和特点的介绍，并深入探讨频率响应模型的构建方法和模型类型。

通过对频率响应模型的分析，我们将能够更好地理解信号在多径衰落信道中的传输特性和影响因素。

接下来，在结论部分，我们将强调多径衰落信道的频率响应的重要性，并总结本文的主要观点和研究结果。

我们将强调频率响应模型在无线通信系统设计和性能评估中的应用前景，并讨论对未来研究方向的展望。

多径衰落介绍

平均多普勒平移
∫ B= ∫
多普勒扩展
BD =
∞
∞ ∞ ∞
fS ( f )df S ( f )df
∞
∫
∞
( f B ) 2 S ( f )df
∫
∞
∞
S ( f )df
它是移动无线信道的时间变化率一种度量.
移动多径信道参数时间色散参数频率色散参数(时间选择性)2/2 频率色散参数(时间选择性)2/2 角度色散参数
小尺度衰落信道基础基本概念衰落和多径的物理模型衰落的数学模型 (1/2) 1/2)
多径信道的接收信号由许多被减弱,有时延,有相移的传输信号组成,其基带冲击响应模型可表示为:
a 其中,i (t , τ),τ i (t ) 分别为在t时刻第i个多径分量的实际幅度和附加时延.πf c τi (t) + i (t, τ)表示第i个多径分 2 量在自由空间传播造成的相移,再加上在信道中的附加相移.N是多径分量可能取值的总数; () δ 是单位冲击函数,它决定在时刻t与附加时延τ i 有分量存在的多径段数.
多径衰落信道的统计模型举例[3] 多径衰落信道的统计模型举例[3] 1/4
Broadband Channel Characterization
h(t , τ) = H (t , f ) = 1
∑e P
p =0
P 1
j p
e
j 2 πf D p t
δ( τ τ p ) e
1
∑e P
p =0 H
P 1
j p
e
j 2 πf D p t j 2 πfτ p
2
p( H ) =
1 2πσ 2 H H σ2 H e

无线通信系统中的多径传播与信号衰落

无线通信系统中的多径传播与信号衰落无线通信是现代社会的重要组成部分，而多径传播与信号衰落则是影响无线通信质量的关键因素之一。

本文将探讨多径传播和信号衰落的原理、影响因素以及可能采取的改进方法。

一、多径传播多径传播是指无线信号从发射器到接收器之间存在多个信号路径。

在现实环境中，无线信号会被建筑物、树木、地形等物体反射、折射、散射，从而形成多个到达接收器的信号。

这些不同路径的信号到达时间、幅度和相位都可能不同，导致接收到的信号出现时延扩展和失真现象。

多径传播会对无线通信系统造成干扰和质量下降的影响。

主要表现在以下几个方面：1. 多径间的时延扩展：由于多个信号路径存在不同的传播距离，信号到达时间不一致，导致信号的时延扩展现象。

这会导致接收器在接收到多个路径上的信号后，出现码间干扰和码内干扰。

2. 多径间的相位差：每个信号路径上的信号到达接收器时的相位是不同的，这会导致相位差引起的信号干扰。

特别是当相位差达到信号波长的一半时，两个信号的叠加会相消，从而导致信号衰落和淡化。

3. 多径间的幅度差：信号在经过不同的路径后，由于路径长度、传播环境等因素的不同，导致信号的幅度发生变化。

当幅度差过大时，会引起信号强度的突变，使接收器无法正确识别信号。

二、信号衰落信号衰落是信号强度在传输过程中的突然减弱现象。

信号衰落可以分为快衰落和慢衰落两种类型。

1. 快衰落：快衰落是指信号强度在短时间内发生剧烈变化的现象。

多径传播中的多个信号相互叠加，可能会出现相干干涉现象，导致信号强度瞬间增强或减弱。

快衰落会导致通信中断和数据丢失。

2. 慢衰落：慢衰落是指信号强度在长时间内缓慢降低的现象。

慢衰落的主要原因是多径传播中的信号叠加导致信号强度减弱。

慢衰落会使得信号质量下降，导致通信速率降低和误码率增加。

三、影响因素多径传播和信号衰落的严重程度受多种因素的影响。

以下是一些常见的影响因素：1. 传输距离：无线信号传输距离的增加会加剧多径传播和信号衰落现象。

小尺度衰落信道解读

156第六章小尺度衰落信道前面已经介绍无线信道的传播模型可分为大尺度（Large-Scale）传播模型和小尺度（Small-Scale）衰落两种[2]，三、四、五章已经介绍了大尺度传播。

所谓小尺度是描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内接收信号强度快速变化的；而移动无线信道的主要特征是多径，由于这些多径使得接收信号的幅度急剧变化，产生了衰落，因此，本章将介绍小尺度衰落信道，这对我们移动通信研究中传输技术的选择和数字接收机的设计尤为重要。

本章将先介绍小尺度的衰落和多径的物理模型和数学模型，使读者从概念上清楚地认识移动无线信道的主要特点，并建立一个统一的数学模型，为以后讨论各种模型奠定基础；接着将介绍移动多径信道的三组色散参数——时间色散参数(时延扩展，相关带宽)、频率色散参数(多普勒扩展，相关时间)、角度色散参数(角度扩展，相关距离)，为之后的信道分类奠定了基础；接下来介绍衰落信道的一阶包络统计特性、二阶统计特性，大量的实测数据表明，在没有直达路径的情况下（如市区），信道的包络服从瑞利分布，在有直达路径的情况下（如郊区），信号包络服从莱斯分布，因此，一阶包络统计特性主要介绍瑞利衰落分布和莱斯衰落分布，二阶统计特性主要介绍一组对偶参数——时间电平交叉率和平均衰落持续时间，简要介绍其他两组对偶参数——频域电平交叉率和平均衰落持续带宽，空间电平交叉率和平均衰落持续距离；在已经介绍了多径信道的三组色散参数之后，将介绍小尺度衰落信道相对应的不同分类。

6.1 衰落和多径6.1.1 衰落和多径的物理模型陆地移动信道的主要特征是多径传播。

传播过程中会遇到很多建筑物，树木以及起伏的地形，会引起能量的吸收和穿透以及电波的反射，散射及绕射等，这样，移动信道是充满了反射波的传播环境。

到达移动台天线的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的众多反射波的合成。

由于电波通过各个路径的距离不同，因而各路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。

矿井宽带无线信道小尺度衰落特性分析

煤矿等矿山企业生产及其环境的特殊性决定了矿业生产对无线通信的畅通方便灵活性和可靠性的要求比地面要高对通信的依赖性较地面要强而且随着生产的发展需要传输的信息量也在倍增对信息的实时性准确性大容量性的要求也在逐步提高
科技・探索・争Ｉ毫
Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆技Ｔｅｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界Ｖｉｓｉｏｎ
矿井宽带无线信道小尺度衰落特性分析
李晓燕（神华宁夏煤业集团有限责任公司红柳煤矿，宁夏灵武７５０４１１）
【摘
一
要】现有的矿山通信系统分为有线与无线系统，前者是以线缆为媒介的通信形式，因其抗干扰力强、信号传输稳定的特点，长期以来
，Ｊ－Ａｌ， △ｔ＝ｌｔｌ一２Ｉ， △ ＝ｌ２Ｉ
通过包络相关函数的值可以来反映信道的相关度．下述各个相关度的确定均与此函数有关ｆ１）时延扩展和相干带宽时延扩展和相干带宽描述了矿井信道的频率选择特性。时延扩展是电磁波反射及散射传播路径叠加引起的现象．而相干带宽且是从均方根时延扩展得出的一个确定关系值。相干带宽是一定范围内的频率的统计测量值．是建立在信道是平坦（即在该信道上，所有谱分量均以几乎相同的增益及线性相位通过）的基础上。或者说在某频率范围内其任意两个频率分量有很强的幅度相关性。频率间隔大于的两个正弦信号受信道影响大且不相同如果定义相干带宽为频率相关函数大于０．５的某特定带宽．则矿井信道的相干带宽近似为：１，５。（２）多普勒扩展和相干时间矿井无线信道的时变特性．也就是时间选择性．主要由两个参数来描述．即多普勒扩展和信道相干时间先介绍与多普勒扩展相关联

无线通信原理与应用-5.4 小尺度衰落类型及瑞利和莱斯分布

r
2
2
exp(
r2
2 2
)

p(r)

2 0
p(r, 2 2
)

p(
)

0
p(r,
)dr

1
2
可见： r服从瑞利分布； θ服从均匀分布
(0 r )
(0 2 )
电气工程学院 UNIVERSITY OF SOUTH CHINA
3.
r
2ln 2
1.177
1.177时,
rp(r)dr

1
0
2
即：r 1.177 和r 1.177的概率各占50％
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无线通信原理与应用
瑞利分布的特性（2）
4.包络的均值：

r E[r] rp(r)dr
无线通信原理与应用
瑞利分布的特性（1）
1. 包络不超过R的概率：
R
R2
P(R) 0 p(r)dr 1 exp( 2 2 )
p(r) 1 e1/ 2
2. r=σ时，p(r)取最大值：：
o
1 1.177
r/
P( ) R p(r)dr 1 exp( 1)
0

2
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无线通信原理与应用
瑞利衰落分布（3）
通常， x＝ y＝

p(x,
y)

p(x) p(y)

1
2
2
exp(
x2
2

无线通信基础 (6)

1
Source encode
Source
Encrypt 1
Channel encode
modulate
Synchronization
Multiple access
XMT Channel来自Source decode
Decrypt
Channel decode
demodulate Equalization
小尺度衰落
波动发生在大约一个波长范围内---多径+移动
5
大尺度衰落现象
一般是由于建筑物遮挡造成，也称之为阴影衰落波动发生在大约几百个波长范围内
6
大尺度衰落
衰落余量中断概率
对数正态分布
7
大尺度衰落现象
阴影衰落
大尺度衰落
地形结构开阔平坦丘陵山区
人为环境乡村郊区市区
8
例：在特定的距离上，有确定性的127dB传播损耗与大尺度衰落该衰落为 σF=7dB的对数正态分布，若系统设计的处理的最大传输损耗为135dB，那么在此特定距离上由大尺度衰落引起的中断概率为多大?
L0 L
Lmax
9
Multiple access
Diversity
RCV
1
2
窄带无线信道
3
1.概述与大尺度衰落 2.两径模型 3.不含主导分量的小尺度衰落 4.含主导分量的小尺度衰落 5.多普勒谱与衰落的时间依赖性
4
路径损耗
自由空间损耗阴影衰落多径衰落
大尺度衰落
波动发生在大约几百个波长范围内----地形地物

各类信号衰落的特点

各类信号衰落的特点
不同类型的信号衰落具有不同的特点。

以下是一些常见类型的信号衰落特点：
1. 多径衰落：在无线通信中，信号往往通过多个路径传播到接收器。

由于路径的不同长度和反射、折射、散射等现象的影响，各路径的信号会以不同的相位和幅度到达接收器，导致信号的多径衰落。

多径衰落的特点包括多次反射、多普勒频移、相位反转等。

2. 大尺度衰落：大尺度衰落是指由于信号传播距离较大或障碍物较多而引起的信号衰减。

在城市或山区等环境中，建筑物、山脉等障碍物会引起信号的大尺度衰落。

大尺度衰落的特点是信号功率随距离变化而衰减，通常可以通过路径损耗模型进行建模。

3. 小尺度衰落：小尺度衰落是由于信号的传播路径或环境中的微小变化引起的短时域波动。

这些波动通常由反射、散射、多普勒效应等引起，并且在时间和空间上具有快速变化的特点。

小尺度衰落会导致信道的快速变化，给无线通信系统带来信号失真和传输误差。

4. 多普勒衰落：当信号的发射源或接收器相对于传输介质运动时，信号会产生多普勒频移。

多普勒效应会导致信号频率发生变化，使得接收到的信号频率与理想频率不一致，从而引起信号的衰落。

多普勒衰落的特点是信号频率的快速变化，可以通过多普勒频移模型进行建模。

以上是一些常见类型的信号衰落特点，不同衰落类型的特点会影响无线通信系统的传输性能和可靠性。

小尺度衰落与多径效应

fc 300MHz fc 300MHz
郊区与农村的路径损耗
郊区路径损耗 L50 (dB) L50 (urban) 2 log fc / 282 5.4
农村路径损耗
L50(dB) L50(urban) 4.78log fc2 18.33log fc 40.94
Hata模型的PCS扩展
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卫星中继信道
是无线电接力信道的一种特殊形式，由通信卫星、地球站、上行线路及下行线路组成。
主要特点：
卫星与地球站之间的电波传播路径大部分在大气层以外的空间，其传播损耗可近似按自由空间作估算。
传播距离远，损耗较大，时延较大。
地球站至卫星的仰角较大，不易受地面反射的影响，缓解了多径效应引起的快衰落。地球站附近的高大建筑物造成的阴影效应仍会引起慢衰落。
常用传播模型
Longley-Rice Model Durkin’s Model Okumura Model Hata Model PCS extension to Hata Model Walfisch and Bertoni Model Wideband PCS Microcell Model
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建筑物的穿透损耗
影响因素：
建筑物高度工作频率基站天线高度
结论：
f↑→损耗↓ 层高的影响：
Walker测试:1～15层：每层减少1.9dB，15层以上递增； Tutkmani测试1～9层：每层减少2dB，9层以上递增；
其它影响因素：有无窗口（差6dB）、窗体占墙面的百分比、窗体材料等。
频率选择性衰落，Frequency selective fading 时间选择性衰落，Time selective fading 空间选择性衰落，Space selective fading

小尺度衰落产生的原因解读

小尺度衰落产生原因作者：白舸摘要：本文先对小尺度衰落的有关概念进行了解释和梳理，然后就小尺度衰落的产生原因提出了作者自己的看法，并试图通过实验论证自己的观点。

关键词：小尺度衰落，多径时延扩展，多普勒扩展1、引言从上世纪60至70年代，贝尔实验室的研究人员提出了蜂窝的概念起，人们开始研究移动通信的信道，移动通信要克服的一大困难就是小尺度衰落，因此，小尺度衰落历来是无线电波传播研究的重要环节。

小尺度衰落指的是信号在小尺度区间（距离或时间的微小变化）的传播过程中，信号的幅度、相位和场强瞬时值的快速变化。

前人对小尺度衰落进行了很多研究，建立了多种模型，如Ricean 衰落、Reyleigh衰落和Nakagami衰落。

说到小尺度衰落的产生原因，很多人都会想到两个词：多径和多普勒。

但是与之相关的一些概念由于表述方式相近，导致人们对这些概念产生了误解，进而也影响到大家对小尺度衰落产生原因的理解。

本文将根据作者的体会，对小尺度衰落的生成原因进行阐述。

接下来的一节会说明与多径和多普勒有关的概念，第三节解释小尺度衰落与多径以及多普勒的关系，文章的最后一节将通过实验论证作者的观点。

2、多径和多普勒多径（multipath），是指在无线信道中，由于反射或者折射，在发射机和接收机之间不会只有单一视距传输路径，会形成的多种不同的传输路径。

不难理解，若信号从发射机到接收机有多条传输路径，通过每条路的传播时间以及传播距离就会不同，这可导致各多径分量上，信号到达接收机的时间也不一样。

这些路径中肯定存在一条最短路径，则信号通过其它路径到达接收机的时间，肯定会比通过最短路径到达接收机的时间延长，这种时间的延长称为多径时延（multipath time delay ）。

在各径的时延中，有一部分时延并不大，使得接收机不能把它们跟最早到达的信号解析出来，这些时延信号相加，造成接收信号在时间上宽度扩展，这种现象叫多径时延扩展(delay spread)。

第6章-传播模型及其校正

产生的主要原因是无线电波在空间的传播损耗，以及服从正态对数分布的阴影效应。在理想的自由空间传播环境下，电磁波的衰落仅与传播的距离和频率有关。
大尺度衰落可以由天线分集和功率控制得到补偿。
6.2.5 小尺度衰落
无线电波在空间传播中除了要经历大尺度衰落以外，还存在着小尺度衰落，其现象表现为在短距离（几个或几十个波长）或短时间（秒级）内接收信号强度快速的波动（衰落幅度一般在10dB～30dB之间）。这一波动是由于两种独立而又相关的效应造成的，即多径衰落与多普勒频移。
6.2.6 无线信道分类
图6-3 无线信道衰落类型分类
图6-4 小尺度衰落信道分类
6.3 电波传播预测模型
传播模型就是对无线传输信道的一种模拟和仿真，在网络规划软件中，用来预测接收信号的场强，其主要研究对象是传播路径上障碍物阴影效应带来的慢衰落影响。
目前，在传播模型研究方面主要有以下两种方法。
(dB)
6．SPM模型
现在很多的网络规划软件中经常使用标准传播模型，也叫SPM（Standard Propagation Model）模型，它建立在 COST 231-Hata经验模型的基础上。
其计算公式为
L50 K1 K 2 log10 d K3 log10 hte K 4 LDiffraction K5 log10 d log10 hte K 6 log10 hre K 7 f Clutter
路测前，还应确定合理的路径。这一路测路径直接关系到测试数据的准确性。
选择测试路径时，应考虑以下几个方面：
（1）测试路线必须在规划范围内，得到该区域内不同距离、不同方向的测量数据；
（2）测试路线应涵盖能够跑到的所有道路，以一般道路为主，尽量避免选择高速公路、高架路或较宽的公路，最好选择宽度不超过3m的狭窄公路；

通信衰落的概念

通信衰落的概念通信衰落是指无线传输中信号强度随着距离的增加而衰减的现象。

它是无线通信系统中一个重要的问题，对无线传输质量和系统性能有重要影响。

无线传输中的衰落主要分为大尺度衰落和小尺度衰落两种情况。

大尺度衰落是指由于信号传播环境的变化引起的信号强度变化，它通常发生在通信系统覆盖范围较大的区域内，比如城市、乡村、山区等。

大尺度衰落主要受到以下因素的影响：1. 阴影衰落（Shadowing）：阴影效应是指由于信号在传播过程中遇到固定和随机障碍物的遮挡而产生的衰落。

这些障碍物包括建筑物、树木、山地等自然和人造障碍物。

阴影衰落会使信号强度在不同位置之间有较大的波动，并且难以预测和修正。

2. 多径衰落（Multipath Fading）：多径衰落是指信号由于传播路径的不同长度和反射、散射等现象导致信号的干涉和叠加，从而引起信号强度的波动。

这种衰落主要受到地面、建筑物、人体等反射、散射等效应的影响。

多径衰落会使得信号在接收端出现快速的振荡，导致接收端很难正确解析信号。

大尺度衰落一般以统计特性来描述，常用的参数包括均值、方差、分布函数等。

在无线通信系统中，通过合理的信号处理和天线优化可以有效降低大尺度衰落对系统性能的影响。

小尺度衰落是指由于信号的传播介质、随机性等因素引起的短时间尺度内的信号强度的快速变化。

小尺度衰落主要受到以下因素的影响：1. 多径传播干扰：由于信号经过多个不同路径传播到达接收端，会产生不同时间延迟的干扰波，导致信号叠加时产生衰落。

尤其是在高速移动场景下，多径传播干扰更为明显。

2. 多普勒频移（Doppler Shift）：当通信系统中的移动终端或基站移动速度较快时，信号的频率会发生变化，导致信号的相位偏移，进而引起信号强度的快速变化。

多普勒频移对信号的幅度和相位都会产生影响。

小尺度衰落一般以快衰落和慢衰落来描述。

快衰落指的是信号强度在时间尺度上迅速变化，常用参数包括均衡时间、相关时间等。

慢衰落指的是信号强度在时间尺度上缓慢变化，常用参数包括衰落深度、衰落持续时间等。

统计信道模型主要的三个区域

统计信道模型主要的三个区域一、引言统计信道模型是通信领域中非常重要的一个研究方向，它能够帮助我们更好地理解无线通信中的信道特性，从而为无线通信系统的设计、优化和性能评估提供有力的支持。

在统计信道模型中，主要有三个区域是非常重要的，包括大尺度衰落、小尺度衰落和多径传播效应。

下面将对这三个区域进行详细介绍。

二、大尺度衰落1. 概念大尺度衰落是指由于发射机与接收机之间的距离较远，或者由于存在遮挡物等因素导致的路径损耗。

在无线通信中，大尺度衰落可以用来描述不同位置之间的信号强度差异。

2. 特点大尺度衰落具有以下特点：（1）它是一种长期变化的现象，即在一个相对较长时间内保持不变。

（2）它受到环境因素影响较大，比如建筑物、树木等遮挡物会对其产生显著影响。

（3）它可以通过路径损耗系数来表示，在不同环境下具有不同的数值。

3. 应用大尺度衰落在无线通信系统中具有重要的应用价值，比如：（1）它可以用来评估无线信号的覆盖范围和质量。

（2）它可以用来优化基站的部署和天线的配置，从而提高无线网络的覆盖率和容量。

（3）它可以用来设计合适的功率控制策略，以实现更好的能量利用效率。

三、小尺度衰落1. 概念小尺度衰落是指由于多径传播效应导致接收信号强度在时间和频率上发生快速变化。

在无线通信中，小尺度衰落可以用来描述同一位置不同时间或不同频率下信号强度差异。

2. 特点小尺度衰落具有以下特点：（1）它是一种短期变化的现象，即在一个相对较短时间内发生变化。

（2）它受到多径传播效应影响较大，比如反射、散射、绕射等现象会对其产生显著影响。

（3）它可以通过功率谱密度函数来表示，在不同环境下具有不同的分布特性。

3. 应用小尺度衰落在无线通信系统中具有重要的应用价值，比如：（1）它可以用来评估不同调制方式和编码方式的性能表现。

（2）它可以用来设计合适的调制和编码方案，以提高无线通信系统的容量和可靠性。

（3）它可以用来研究多天线技术和空分复用技术等高级通信技术。

无线第5章小尺度衰落

第5.2节、多径信道的参数
第5.2节、多径信道的参数
3、多普勒扩展和相干时间多普勒扩展和相干时间是用来描述小尺度内信道的时变特性的两个参数。时变特性可能是由移动台与基站之间的相对运动引起，也可能是由信道传输路径中物体的运动引起。多普勒扩展是频谱展宽的测量值，这个频谱展宽是移动无线信道的时间变化率的一种量度。多普勒扩展定义为一个频率范围，在此范围内接收的多普勒频谱有非零值。多普勒扩展的大小取决于移动台与发射源的相对速度、运动方向与入射波方向的夹角和信号的波长（频率）。相干时间是多普勒扩展在时域的表示，用于在时域描述信道频率色散的时变特性。时间间隔大于相干时间的两个接收信号所受到信道的影响各不相同。
第5.3节、小尺度衰落的类型
P（dBm）
f（MHz）
总结
在无线通信系统中，接收机会收到经过直射、反射和绕射等多条路径到达的电磁波，这种现象就是多径。这些经过不同路径到达的电磁波的相位不一致而且具有时变性，导致接收信号呈现衰落状态。这些电磁波的到达时延不同，又会导致码间干扰，产生误码。这种由于多径效应而产生的小尺度衰落叫多径衰落。从空间的角度考虑，由于多径信号到达接收机的相位不同，合成后的接收信号幅度会随着移动台移动距离的变动而剧烈变化。从时间的角度考虑，由于信号的传播路径不同，所以到达接收端的时间也就不同，当基站发出一个脉冲信号时，接收信号不仅包含该脉冲，还包括此脉冲的延时信号，这种由于多径效应引起的脉冲宽度扩展称为时延扩展。发射机和接收机之间的相对运动，还会产生多普勒扩展，使信号的带宽被展宽，这也会造成信号衰落。
第5.3节、小尺度衰落的类型
移动无线信道中的时间色散与频率色散是两种彼此独立的传播机制，可能产生四种小尺度衰落效应。