第三章无线信道的统计描述

信号幅度的小尺度衰落的成因
在距离很短的范围内，功率围绕一个平均值上下波动， 这些波动发生在大约一个波长的范围内，称为小尺度 衰落。小尺度衰落的原因是不同的多径分量之间的干 涉。
瑞利分布
不含主导分量的小尺度衰落： 信号从几个相互作用体射向在小范围内移动的接收
机，作用体近似均匀的分布在接收区域周围，假设他 们的距离足够远，则所有的接受波都是均匀平面波， 这时的平均功率衰落为不含主导分量的小尺度衰落。
2020/4/2
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衰落的时间依赖性
电平通过率LCR 1秒内包络(以正斜率)通过门限电平r的平均次数
推导得：
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衰落的时间依赖性
平均衰落持续时间（ADF） 每次包络低于门限电平r的平均持续时间 最终推导公式：
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大尺度衰落
大尺度衰落的成因：由于建筑物，高山等的阻挡造成的，因此 也叫阴影衰落；
均方值： 累积分布：
莱斯分布
衰落余量： 平均功率与最小功率的差为衰落余量
中断概率： r值小于rmin的概率 Pout=cdf（rmin）=
多普勒谱
多普勒频移：接收机以速度V同电波传播方向
（频率为fc）呈γ角移动
接收信号的频率：
其中多普勒频移：
最大多普勒频移：
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多普勒谱
成因：由于多普勒效应，移动台的移动使得多径分量以不同的 方向到达移动台引起了不同的频率偏移，这就导致了接受频谱 的扩展，形成了多普勒谱。
第三章 无线信道的统计描述
主要考点
1. 信号幅度的小尺度衰落的成因 2. 小尺度衰落信号幅度的瑞利、莱斯分布发生条件 3. 瑞利、莱斯分布统计特性、小尺度衰落的相位的分布 4. 小尺度衰落的衰落余量及中断概率计算 5. 信号幅度的大尺度衰落的成因 6. 大尺度衰落的信号幅度的对数正态统计特性 7. 大尺度衰落的衰落余量及中断概率计算 8. 形成多普勒频移，多普勒谱的原因、经典或称Jakes谱
Pout为中断概率；
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大尺度衰落
Biblioteka Baidu机变量
是标准正态随机变量
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例题
设计一个符号以下规格的移动通信系统：在小区边缘 （离基站最大距离），瞬时接收幅度r在90%的时间内 不能比规定值rmin。信号经历小尺度瑞利衰落和 σF=6dB的大尺度对数正态衰落。求系统工作所需要 的衰落余量。
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解题过程
解：信号经历了小尺度号经历小尺度瑞利衰落大尺度对数正态 衰落，衰落余量：
小尺度瑞利衰落
pdfr (r cdf (r)
) 1
re2xpe(xp[2r222r),202
],0 r
r
Pout cdf (rmin )
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大尺度对数正态衰落：
莱斯分布
含主导分量的小尺度模型： 存在一个主导的多径分量，比如一个视距分量或一
个主导的镜面反射分量的小尺度衰落。
莱斯分布
含主导分量的多径模型： 实部服从均值为A的正态分布，需部服从均值为0的正态分布 实部和虚部相互独立 幅度|E|服从莱斯分布 相位服从非零均值的正态分布
莱斯分布
莱斯分布性质： 莱斯因子Kr：视距分量功率与漫射分量功率的比率
瑞利分布
不含主导分量的多径模型： 实部和虚部服从均值为0的正态分布 实部和虚部相互独立 幅度|E|服从瑞利分布 相位服从均匀分布
瑞利分布
瑞利分布性质： 概率密度函数： 累积分布： 均值： 均方值： 方差： 中值： 最大值：
瑞利分布
衰落余量： 平均功率与最小功率的差为衰落余量
中断概率： r值小于rmin的概率
大尺度衰落为大尺度对数正态衰落； 大尺度衰落现象
十个波长范围内平均 波动发生在大约几百个波长范围内
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大尺度衰落
其中一种类型的计算公式：r为接收电平的瞬时接收幅度， LmeandB是小区边界处平均路径损耗，LdB是阴影导致对数正态 随机损耗，LmaxdB是与rmin相对应的最大损耗值，