通信技术与系统应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在上题结果的基础上，要再加入基站和移动台的高度增益
因子。
查图2-9得
H b(hb ,d ) H b(60,20) 11(dB )
查图2-10得
H m(hm ,f ) H m(1.5,900) 2.5dB
则修正后的路径衰耗中值为：
LT Lbs Am ( f , d ) Hb (hb , d ) H m (hm , f )
2. 表征衰落的统计数字特征量
➢ 场强中值：当场强值高于规定值的持续时间，占统计时 间的一半时，规定值为场强中值（接收信号的场强）
➢ 衰落深度：接收电平与场强中值电平之差（dB） ➢ 衰落速率：接收信号场强变化的快慢 ➢ 衰落持续时间： 场强低于某一给定电平值得持续时间
2
一、地形、地物分类
不同地形和传播环境条件下的电波传播特性是不同的，一 般通过对地形和传播环境分类进行电波船工的估算，即估 算移动信道中信号电场强度中值。
项或为零。
13
例2-2 若将例2-1中的地形改为郊区，正
斜坡地形，且m 15 mrad
，其他条件不
变，则传播衰耗中值为多少？
查图2-11 得郊区修正因子 K mr 9dB
查图2-15得斜坡地形修正因子Ksp 4dB
根据地形可得 KT K mr Ksp 9 4 13dB
改地形情况下的传播衰耗中值为
117.56 33 (11) (2.5) 164.06(dB )
11
2．不规则地形及不同环境 中的中值路径损耗
（1）计算自由空间的传播衰耗Lbs为：
Lbs 32.45 20 lg d (km) 20 lg f (MHZ )
（2）计算准平滑地形市区的信号中值
LT Lbs Am ( f , d ) H d (hb , d ) H m (hm , f )
提纲
上一讲回顾
2.3电波传播特性预测
➢ 2.3.1 OM模型
➢ 2.3.2 任意地形地物信号中值的预测
➢ 2.3.3 场强中值变动分布及预测
➢ 2.3.4 覆盖设计
3.1 移动通信中的噪声
➢ 3.1 噪声的类型
➢ 3.2 噪声系数
➢ 3.3 降低噪声的方法
1
电波传播的衰落特性
1. 衰落
➢ 阴影衰落（慢衰落） ➢ 多径衰落（快衰落）
Hb(hb，d)为基站天线高度增益因子（dB），即实际基站天 线高度相对于以标准天线高度hb=200m的增益，为距离的函 数；
Hm(hm，f )为移动台天线高度增益因子（dB），即实际移动 台天线高度相对于以标准天线高度hm =3m的增益为频率的 函数。
7
3.2 陆地移动信道的场强估算与损耗
图2-8 准平滑地形 大城市市区 基本衰耗中值
32.45 20 lg 20 20 lg 900
117.56(dB )
查教材图2-8，可求得Am(f,d)，即
Am(f ,d ) Am(900,20) 33dB
城市街道地区的传播衰耗中值：
LT Lbs Am(f ,d ) 117.56 33 150.56(dB )
10
若hb=60m,hm=1.5m，其他条件不变，求损耗中值
这些给定条件包括发射机天线高度、位置、工作频率、接 收天线高度、收发信机之间距离等。
这就是电波传播的路径损耗预测问题，又称为信号中值预 测。这里的信号中值是长区间中值。
5
1、市区传播损耗的中值
准平坦地形大城市地区的中值路径损耗,okumura模型中准 平坦地形大城市地区的中值路径损耗（dB）由下式给出: LT = Lbs+Am(f,d )
Okumura模型提供的数据较齐全，应用较广泛，适用于VHF 和UHF频段。
该模型的特点是：以准平坦地形大城市地区的场强中值路径 损耗作为基准，对于不同的传播环境和地形条件等因素用校 正因子加以修正。
4
电波传播特性预测
设计无线通信系统时，首要的问题是在给定条件下如何算 出接收信号的场强，或接收信号中值。
8
3.2 陆地移动信道的场强估算与损耗
图2-9 基站天线高度增益因子
9
图2-10 移动台天线高度增益因子
例2-1：计算准平滑地形，城市地区的路径衰减中值 。 已知：hb=200m,hm=3m, d=20km, f=900MHz 。
解：首先求得自由空间的传播衰耗中值Lbs为：
Lbs 32.45 20 lg d 20 lg f
实际地形虽然千差万别，但从电波传播的角度考虑，可分 为两大类，即准平坦地形和不规则地形。
除了地形加以分类外，不同地物环境的条件也不同，可根 据地物的密集程度，把传播环境分为四类： ① 开阔地区 ② 郊区 ③ 中小城市和大城市地区 ④ 隧道区
3
二、 中等起伏地形上传播损耗的中值
移动通信中电波传播的实际情况复杂多变的。人们通过大量 的实测和分析，总结归纳除了多种经验模型和公式，在一定 的条件下，使用这些模型对移动通信电波传播特性进行估计 ，都能得到比较准确的预测结果。
LA LT KT 164.06 13 151.06(dB)
14
Leabharlann Baidu
3. 其它因素的影响
⑴ 街道走向的影响
电波传播的衰耗中值与街道的走向（相对于电波 传播方向）有关。在纵向街道上衰耗较小，横向 街道上衰耗较大。也就是说，在纵向街道上的场 强中值高于基准场强中值，在横向街道上的场强 中值低于基准场强中值。
[Lbs ](dB ) 32.45 201gd(km ) 201gf(MH z )
➢在考虑了基站天线高度修正因子与移动台天线高度修正 因子的情况下，准平滑地形，市区路径损耗中值应该为:
LT = Lbs+Am(f,d ) −Hb(hb,d ) −Hm(hm, f )
6
说明：
式中，Lbs为自由空间路径损耗，由计算公式给出；Am(f，d) 为在大城市地区当基站天线高度 hb=200m、移动台天线高度 hm=3m时相对于自由空间的中值损耗，又称基本中值损耗；
（3）计算任意地形地物情况下的信号中值
LA LT KT KT kmr Q0 Qr kh khf k js ksp ks
KT为地形地物修正因子 12
式中： Kmr：郊区修正因子； Q0，Qr：开阔区，准开阔区修正因子； Kh，Khf：丘陵地形修正因子及丘陵地微小修正值； Kjs：孤立山丘地形修正因子； Ksp：斜坡地形修正因子； Ks：水路混合地形修正因子 根据实际的地形地物情况，KT因子可能只有其中的某几
因子。
查图2-9得
H b(hb ,d ) H b(60,20) 11(dB )
查图2-10得
H m(hm ,f ) H m(1.5,900) 2.5dB
则修正后的路径衰耗中值为：
LT Lbs Am ( f , d ) Hb (hb , d ) H m (hm , f )
2. 表征衰落的统计数字特征量
➢ 场强中值：当场强值高于规定值的持续时间，占统计时 间的一半时，规定值为场强中值（接收信号的场强）
➢ 衰落深度：接收电平与场强中值电平之差（dB） ➢ 衰落速率：接收信号场强变化的快慢 ➢ 衰落持续时间： 场强低于某一给定电平值得持续时间
2
一、地形、地物分类
不同地形和传播环境条件下的电波传播特性是不同的，一 般通过对地形和传播环境分类进行电波船工的估算，即估 算移动信道中信号电场强度中值。
项或为零。
13
例2-2 若将例2-1中的地形改为郊区，正
斜坡地形，且m 15 mrad
，其他条件不
变，则传播衰耗中值为多少？
查图2-11 得郊区修正因子 K mr 9dB
查图2-15得斜坡地形修正因子Ksp 4dB
根据地形可得 KT K mr Ksp 9 4 13dB
改地形情况下的传播衰耗中值为
117.56 33 (11) (2.5) 164.06(dB )
11
2．不规则地形及不同环境 中的中值路径损耗
（1）计算自由空间的传播衰耗Lbs为：
Lbs 32.45 20 lg d (km) 20 lg f (MHZ )
（2）计算准平滑地形市区的信号中值
LT Lbs Am ( f , d ) H d (hb , d ) H m (hm , f )
提纲
上一讲回顾
2.3电波传播特性预测
➢ 2.3.1 OM模型
➢ 2.3.2 任意地形地物信号中值的预测
➢ 2.3.3 场强中值变动分布及预测
➢ 2.3.4 覆盖设计
3.1 移动通信中的噪声
➢ 3.1 噪声的类型
➢ 3.2 噪声系数
➢ 3.3 降低噪声的方法
1
电波传播的衰落特性
1. 衰落
➢ 阴影衰落（慢衰落） ➢ 多径衰落（快衰落）
Hb(hb，d)为基站天线高度增益因子（dB），即实际基站天 线高度相对于以标准天线高度hb=200m的增益，为距离的函 数；
Hm(hm，f )为移动台天线高度增益因子（dB），即实际移动 台天线高度相对于以标准天线高度hm =3m的增益为频率的 函数。
7
3.2 陆地移动信道的场强估算与损耗
图2-8 准平滑地形 大城市市区 基本衰耗中值
32.45 20 lg 20 20 lg 900
117.56(dB )
查教材图2-8，可求得Am(f,d)，即
Am(f ,d ) Am(900,20) 33dB
城市街道地区的传播衰耗中值：
LT Lbs Am(f ,d ) 117.56 33 150.56(dB )
10
若hb=60m,hm=1.5m，其他条件不变，求损耗中值
这些给定条件包括发射机天线高度、位置、工作频率、接 收天线高度、收发信机之间距离等。
这就是电波传播的路径损耗预测问题，又称为信号中值预 测。这里的信号中值是长区间中值。
5
1、市区传播损耗的中值
准平坦地形大城市地区的中值路径损耗,okumura模型中准 平坦地形大城市地区的中值路径损耗（dB）由下式给出: LT = Lbs+Am(f,d )
Okumura模型提供的数据较齐全，应用较广泛，适用于VHF 和UHF频段。
该模型的特点是：以准平坦地形大城市地区的场强中值路径 损耗作为基准，对于不同的传播环境和地形条件等因素用校 正因子加以修正。
4
电波传播特性预测
设计无线通信系统时，首要的问题是在给定条件下如何算 出接收信号的场强，或接收信号中值。
8
3.2 陆地移动信道的场强估算与损耗
图2-9 基站天线高度增益因子
9
图2-10 移动台天线高度增益因子
例2-1：计算准平滑地形，城市地区的路径衰减中值 。 已知：hb=200m,hm=3m, d=20km, f=900MHz 。
解：首先求得自由空间的传播衰耗中值Lbs为：
Lbs 32.45 20 lg d 20 lg f
实际地形虽然千差万别，但从电波传播的角度考虑，可分 为两大类，即准平坦地形和不规则地形。
除了地形加以分类外，不同地物环境的条件也不同，可根 据地物的密集程度，把传播环境分为四类： ① 开阔地区 ② 郊区 ③ 中小城市和大城市地区 ④ 隧道区
3
二、 中等起伏地形上传播损耗的中值
移动通信中电波传播的实际情况复杂多变的。人们通过大量 的实测和分析，总结归纳除了多种经验模型和公式，在一定 的条件下，使用这些模型对移动通信电波传播特性进行估计 ，都能得到比较准确的预测结果。
LA LT KT 164.06 13 151.06(dB)
14
Leabharlann Baidu
3. 其它因素的影响
⑴ 街道走向的影响
电波传播的衰耗中值与街道的走向（相对于电波 传播方向）有关。在纵向街道上衰耗较小，横向 街道上衰耗较大。也就是说，在纵向街道上的场 强中值高于基准场强中值，在横向街道上的场强 中值低于基准场强中值。
[Lbs ](dB ) 32.45 201gd(km ) 201gf(MH z )
➢在考虑了基站天线高度修正因子与移动台天线高度修正 因子的情况下，准平滑地形，市区路径损耗中值应该为:
LT = Lbs+Am(f,d ) −Hb(hb,d ) −Hm(hm, f )
6
说明：
式中，Lbs为自由空间路径损耗，由计算公式给出；Am(f，d) 为在大城市地区当基站天线高度 hb=200m、移动台天线高度 hm=3m时相对于自由空间的中值损耗，又称基本中值损耗；
（3）计算任意地形地物情况下的信号中值
LA LT KT KT kmr Q0 Qr kh khf k js ksp ks
KT为地形地物修正因子 12
式中： Kmr：郊区修正因子； Q0，Qr：开阔区，准开阔区修正因子； Kh，Khf：丘陵地形修正因子及丘陵地微小修正值； Kjs：孤立山丘地形修正因子； Ksp：斜坡地形修正因子； Ks：水路混合地形修正因子 根据实际的地形地物情况，KT因子可能只有其中的某几