第二章移动通信基础多径效应
移动通信__知识点
第1章1、什么是移动通信？与其他通信方式相比，移动通信有哪些特点？答：移动通信是指通信的一方或双方在移动状态中或临时停留在某一非预定位置上进行信息传递和交换的方式。
特点：1）移动通信的电波传播环境恶劣；2）多普勒频移会产生附加调制；3）移动通信受干扰和噪声的影响；4）频谱资源紧缺；5）建网技术复杂；6）由于移动环境恶劣，对设备的可靠性和工作条件要求较高。
2、移动通信主要使用VHF（甚高频）和UHF（特高频）频段的主要原因有哪些？答：（1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。
（2）天线较短，便于携带和移动。
（3）抗干扰能力强。
3、移动通信有哪几种工作方式？分别有什么特点？答：1）单工制（同频单工）：指通信双方使用相同的工作频率的按键通信方式。
通信双方设备交替进行接收和发射，即发射不能接收，接收时不能发射。
2）半双工制（异频单工）：指收、发信机分别用两个不同频率的按键通话方式。
3）全双工制：指通信双方收、发信机同时工作，任一方发话的同时，也能收到对方的语音，无需PTT按键。
特点：参见课本Page54、蜂窝移动通信系统的组成（由哪些功能实体组成？）：交换网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、移动台（MS）。
5、FDD和TDD的概念和各自的应用场合是什么？答：频分双工（FDD）适合于宏小区、较大功率、高速移动覆盖；时分双工（TDD）适合微小区、低功率、慢速移动覆盖。
6、第一代移动通信系统（1G）（模拟蜂窝移动通信系统）缺点：频谱利用率低，系统容量有限，抗干扰能力差，业务质量比有线电话差，有多种系统标准，跨过漫游难，不能发送数字信息，不能与综合业务数字网（ISDN）兼容。
7、2G（数字蜂窝移动通信系统）缺点：系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动多媒体业务，而且由于各国的标准不统一，无法实现各种体制之间的全球漫游。
8、3G 的提出主要有三个目的：一是解决频谱资源问题，提高频谱使用的效率；二是解决移动通信的全球漫游问题；三是提供移动多媒体业务。
移动通信基础习题库
一、填空题1．移动通信按信号形式分、。
2．移动通信按覆盖范围分、、。
3．移动通信按业务类型分、、。
4．移动通信按服务特性分、。
5．移动通信按使用环境分、、。
6．移动通信按使用对象分、。
7．移动通信按服务范围可以分为和。
8．移动通信按多址方式可以分为、、。
9．移动通信按工作方式可分为、和。
10．移动通信电波传播的理论基本模型是超短波在平面大地上和的矢量合成。
11．多普勒频移对速数字信号传输不利，对速数字信号传输影响不大。
12．多普勒频移与、以及电磁波的波长有关。
13．我国移动通信的G网指的是。
14．我国移动通信的D网指的是。
15．我国移动通信的C网指的是。
16．移动通信中，900MHz和1800MHz频段的收发双工间隔分别是和。
17．在陆地移动通信中，现在主要使用的频段为高频和高频18．移动通信网包括、基站子系统和。
19．BSS和MSC 之间通常采用链路传输数据信号。
二、单项选择题1．在移动通信的工作方式中，需要天线共用装置的是（）A、半双工B、频分双工C、异频单工D、时分双工2．在移动通信网中，提供与公众网接口的是（）A、交换网络子系统B、基站子系统C、移动台D、操作管理中心3．在移动通信网中，负责管理无线资源的是（）A、交换网络子系统B、基站子系统C、移动台D、操作管理中心4．无线寻呼系统采用的工作方式为（）A、半双工B、全双工C、单频单向D、异频单向5．下列四种移动通信系统中，工作方式属于半双工方式的为（）A、无线寻呼系统B、无绳电话系统C、蜂窝移动通信系统D、集群移动通信系统三、名词解释1．移动通信：2．多径效应：3．远近效应：4．邻道干扰：5．同频干扰：6．互调干扰：7．人为干扰：8．漫游：9．同频单工：10．无绳电话系统：11．移动卫星通信系统：四、简答题1．电磁辐射的两种度量方法是什么？2．我国电磁辐射标准是如何划分的？3．手机信号辐射的度量有哪些种方法？各是什么？4．为什么说GSM与CDMA的辐射功率相当？5．什么叫移动通信？6．移动通信的特点。
2 第二章_移动通信信道(二)解析
1、平坦衰落与频率选择性衰落
平坦衰落： 形成条件：如果移动无线信道带宽远大于发送信号的带 宽，且在带宽范围内有恒定增益及线性相位，则接收信 号就会经历平坦衰落过程。
判定条件： Bs << Bc or
Ts >> σ
τ
1、平坦衰落与频率选择性衰落
频率选择性衰落：
形成条件：如果信道具有恒定增益和线性相位的带宽范围小于 发送信号带宽，则该信道特性会导致接收信号产生选择性衰落。 判定条件：
假设条件 • 发射机和接收机之间没有直射波路径 • 存在大量反射波，到达接收天线的方向角随机，相位随机 且0~2π均匀分布 • 各反射波的幅度和相位都统计独立
描述信道频率色散的参数。 起因：由移动台与基站间的相对运动或是信道中物体运动引起的。 多普勒扩展 定义：为一个频率范围 BD，在此范围内接收的多普勒谱有非0值。
含义：多普勒扩展BD 是谱展宽的测量值，这个谱展宽是移动无线信 道的时间变化率的一种量度。
2、相关时间
相干时间
定义：信道冲激响应维持不变的时间间隔的统计平均值。
有很强的幅度相关性，即所有频率分量几乎具有相同的增益及线 性相位。
如果相关带宽定义为频率相关系数大于0.9的某特定带宽，则 相干带宽近似为：
Bc f 1 6 1 2
如果将定义放宽至相关函数值大于0.5，则相干带宽近似为：
Bc f
3. 多普勒扩展和相关时间
1、多普勒扩展
或 多普勒扩展（BD）<< 信号带宽（Bs）
无线信道的分类
2.8 移动信道的统计模型
主要讨论多径接收信号的包络统计特性 接收信号的包络根据不同的无线环境服从不同的分配
第2章移动信道的传播特性
超视距传播
假设A点架设一部发信机，天线的架高是H1，AB是 和地球相切的一条射线。若要接收到来波，接收天线
的架高必须超出这条切线。
A
d1 C d2 B
H1
H2
➢OO
视线传播极限距离
PT GT GR2 (4 )2 d 2
PT
➢ PT = 发射功率 (W) ➢ GT = 发射天线增益 ➢ GR = 接收天线增益 ➢ = c/f 波长(m)，c = 光速 (3×108 m/s)
➢ d = 发射机和接收机之间的距离(m)
自由空间传播损耗
自由空间传播损耗可以定义为：(不考虑天线增益)
前言
无线电波传播特性的研究结果可以用某种统计描述，也 可以建立电波传播模型，如图表、近似计算公式或计算 机仿真模型等。
本章在阐述陆地无线电波传输特性的基础上，重点讨论 陆地移动通信信道的特征、场强（或损耗）的计算方法 ，并对移动通信信道仿真作简要介绍。
内容安排
2.1 陆地无线电波传播特性 2.2 移动通信信道的多径传播特性 2.3 描述多径衰落信道的主要参数 2.4 阴影衰落的基本特性 2.5 电波传播损耗预测模型
Lfs
PT PR
4d
2
以dB计，得到：
或
L fs
(dB)
10
lg
4d
2
Lfs(dB) 32.44 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
可见，自由空间电波传播损耗只与工作频率 f 和传 播距离 d 有关。
2.1.3 大气中的电波传播
在实际移动通信信道中，电波在低层大气中传播。 整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平
2-3第二章移动通信基础(多径效应)
E0d0 d1
E0d0 d1
1 1
1
22
1
22
, ,
2n
,
(2n 1)
n 0,1,2...
1、时不变多径效应
• 当接收机处于不同空间位置时，两路信号具有不同 的相位差 。
• 某些位置相位差φ△为π的偶数倍，两路信号同相相加 ，接收信号比较强。
• 某些位置φ△为π的奇数倍，两路信号反相相减，这 时接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。
均方根（rms）时延扩展 • 功率时延谱的二阶矩的平方根
4、无线多径信道特性参数
无线信道的相干带宽：指一定的频率范围，在该频率范 围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。 当两信号的频率间隔超出相干带宽时，幅度相关性 很小。
• 定义为多径时延扩展的倒数
• 工程定义
4、无线多径信道特性参数
无线信号的多普勒扩展 • 指一定的频率范围，在该频率范围内接收
• 平坦衰落：发送信号的所有频率分量经历相同 的衰落（同时放大或衰减）。
• 频率选择性衰落：不同频率分量经历不同的衰 落。
• 快衰落：衰落变化快于基带信号传输。 • 慢衰落：衰落变化慢于基带信号变化。 • 阴影衰落和衰落储备：由于阴影造成的衰落
平坦衰落信道特性
频率选择性信道衰落特性
• 这一部分就介绍到这里
d
vt cos
c
)
0
]
E0 cos[(t)]
f 1 d 2 dt
多普勒频移
fd
vcBiblioteka osfc (1v cos
c
)
v c
fc
c os
fc fd
fd max cos
两个不同多普勒频移信号的干涉效应
多径效应
多径效应百科名片多径效应（multipatheffect）：电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。
在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段)，常有许多时延不同的传输路径。
各条传播路径会随时间变化，参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化，由此引起合成波场的随机变化，从而形成总的接收场的衰落。
因此，多径效应是衰落的重要成因。
多径效应对于数字通信、雷达最佳检测等都有着十分严重的影响。
目录简介电离层短波的多径效应多径效应描述影响抵抗措施应用多径效应引起的衰落编辑本段简介多径效应多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间，其接收信号的强度，将由各直射波和反射波叠加合成。
多径效应会引起信号衰落。
各条路径的电长度会随时间而变化，故到达接收点的各分量场之间的相位关系也是随时间而变化的。
这些分量场的随机干涉，形成总的接收场的衰落。
各分量之间的相位关系对不同的频率是不同的。
因此，它们的干涉效果也因频率而异，这种特性称为频率选择性。
在宽带信号传输中，频率选择性可能表现明显，形成交调。
与此相应，由于不同路径有不同时延，同一时刻发出的信号因分别沿着不同路径而在接收点前后散开，而窄脉冲信号则前后重叠。
编辑本段电离层短波的多径效应多径效应传播的多径效应经常发生而且很严重。
它有两种形式的多径现象：一种是分离的多径，由不同跳数的射线、高角和低角射线等形成，其多径传播时延差较大；另一种是微分的多径，多由电离层不均匀体所引起，其多径传播时延差很小。
对流层电波传播信道中的多径效应问题也很突出。
多径产生于湍流团和对流层层结。
在视距电波传播中，地面反射也是多径的一种可能来源。
编辑本段多径效应描述多径时延特性可用时延谱或多径散布谱（即不同时延的信号分量平均功率构成的谱）来描述。
与时延谱等价的是频率相关函数。
实际上，人们只简单利用时延谱的某个特征量来表征。
例如，用最大时延与最小时延的差，表征时延谱的尖锐度和信道容许传输带宽。
移动通信(第二章)
空间选择性衰落用相干距离描述。相干距离定义为两根天 线上的信道响应保持强相关时的最大空间距离。相干距离越短， 角度扩展越大，反之，相干距离越长，角度扩展越小。 典型的角度扩展值为：室内环境 360，城市环境为 20 ，平坦 的农村为 1。
传播损耗模型
❖ Okumura模型（奥村模型） ❖ Okumura-Hata模型 ❖ Hata模型扩展 ❖ COST-231模型 ❖ COST-231-Walfish-Ikegami模型
四种主要的效应
❖ 远近效应 由于接收用户的移动性，移动用户与基站之 间的距离也在随机变化，若各移动用户发射 信号的功率一样，那么到达基站时信号的强 弱将不同，离基站近者信号强，离基站远者 信号弱。通信系统中的非线性将进一步加重 信号强弱的不平衡性，甚至出现以强压弱的 现象，即为远近效应。
四种主要的效应
✓若频率管理或系统设计不当,就会造成同
频干扰；
✓在移动通信系统中，为了提高频率利用
✓农村：K 4 .7 8 lg f2 1 8 .3 3 lg f 4 0 .9 4
传播损耗模型
❖ Hata模型扩展（适合于个人通信系统）
适用条件： 频率：1500MHz-2000MHz 距离：1km-20km 基站天线高度：30m-200m 移动台天线高度：1m-10m
传播损耗公式 ：
L 5 0 ( u r b a n ) 4 6 . 3 3 3 . 9 l g ( f c ) 1 3 . 8 2 l g ( h b ) ( h m ) ( 4 4 . 9 6 . 5 5 l g ( h b ) ) l g ( d ) C M
信号损耗
❖ 多径传播引起的损耗（快衰落）： 在数十波长的范围内，接收信号场强的瞬时 值呈现快速变化的特征，这是由多径传播引 起的，称作快衰落，又称作小尺度衰落。其 电平分布一般服从瑞利（Rayleigh）分布或 莱斯（Rice）分布。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理是指在无线通信领域中，传输数据和信息的原理和技术。
移动通信是现代社会中不可或缺的通信方式之一，它利用无线电波进行信号传输，实现了人与人、人与物、物与物之间的无线连接。
本文将详细介绍移动通信原理的各个方面。
第一章移动通信概述1.1 什么是移动通信1.2 移动通信的应用领域1.3 移动通信的发展历程1.4 移动通信的基本要素第二章无线信号传播2.1 电磁波的基本概念2.2 无线信号传播路径损耗2.3 多径效应与多普勒效应2.4 反射、折射和散射信号的影响第三章移动通信网络结构3.1 移动通信系统的层次结构3.2 移动通信网络中的各个组成部分3.3 移动通信中的基站和无线电接入技术第四章移动通信标准与协议4.1 移动通信标准的分类和作用4.2 移动通信标准的发展历程4.3 GSM、CDMA、LTE等移动通信标准的比较4.4 移动通信协议与接口第五章移动通信的调制解调技术5.1 数字调制技术5.2 调制解调器的工作原理5.3 AM、FM、PM调制方式的比较5.4 OFDM技术在移动通信中的应用第六章移动通信中的信道编码与解码6.1 信道编码与纠错码6.2 信道编码的原理和分类6.3 移动通信中的信道编码技术第七章移动通信中的多址技术7.1 多址技术的基本概念7.2 分时复用技术7.3 频分复用技术7.4 码分复用技术7.5 OFDMA技术第八章无线接入技术8.1 蜂窝网络的组网方式8.2 频率复用与功率控制8.3 移动通信系统中的接入技术8.4 TDMA、CDMA、OFDMA等接入技术的比较第九章移动通信中的信号处理技术9.1 数字信号处理的基本概念9.2 信号处理在移动通信中的应用9.3 信号处理算法与技术的发展附件：________本文档涉及的相关案例分析、数据图表、实验结果等内容，请参阅附件。
法律名词及注释：________1.频率复用：________一种将频谱资源划分为多个频段，使不同用户可以同时使用而不互相干扰的技术。
多径效应的公式
多径效应的公式
多径效应的公式主要涉及到信道传递函数的变化。
在移动通信中，由于折射等原因，信号可能会从不同的路径到达接收端，导致信号在时间上的差异。
这会引起信道传递函数h(t) 的变化。
具体来说，多径效应可以理解为h(t) 的展宽。
如果一个无失真系统的传递函数是一个冲激函数h(t) = δ(t)，那么在存在多径效应的情况下，h(t) 会变宽，相当于h(t) = δ(t) + δ(t - tau)。
这可以进一步解释为频率轴的不规则压缩，使得原本整个通频带平坦的系统传递函数变得不平坦。
这会导致无法满足奈奎斯特定律，从而产生码间干扰。
在时域上理解，h(t) 的变宽意味着在x1 或者x-1 处的采样值可能不为0，也即码间干扰。
用奈奎斯特定律来描述就是：无码间干扰时x0=1, xn=0 n≠0。
总之，时延拓展有可能带来频率选择性衰落，即ISI（相干带宽衡量）。
以上内容仅供参考，如需更准确全面的信息，建议查阅通信工程相关书籍或咨询该领域专家。
5g多径效应
5G多径效应1. 简介多径效应是无线通信中常见的现象，尤其在5G通信中更为显著。
当无线信号传播时，会经历多条路径的反射、散射和折射，导致信号到达接收器的时间和相位发生变化，从而产生多径传播效应。
本文将详细介绍5G多径效应的原理、影响和应对措施。
2. 多径效应原理多径效应是由于信号在传播过程中受到障碍物的反射、散射和折射而产生的。
在5G通信中，由于更高的频率和更短的波长，信号更容易受到建筑物、树木、车辆等物体的干扰，产生多条路径。
当发射信号到达接收器时，会经历多个路径。
每个路径上的信号会以不同的时间和相位到达接收器，这些信号叠加在一起形成总体的接收信号。
由于多径之间的相位差和时间差，信号会发生相消和相干的现象，影响信号的质量和传输速率。
3. 多径效应的影响多径效应对5G通信产生了许多影响，主要包括：3.1 信号衰减多径效应导致信号在传播过程中衰减，使得接收器接收到的信号强度减弱。
这会导致信号的覆盖范围缩小，影响通信质量和可靠性。
3.2 时延扩展多径效应引起的路径差异导致信号的到达时间不同，从而引起时延扩展现象。
时延扩展会影响实时通信应用，如语音通话和视频传输，导致延迟增加和服务质量下降。
3.3 多径干扰多径效应使得信号在接收器处以不同的相位到达，可能会发生相消和相干现象，导致信号间的干扰增加。
这会影响信号的可靠性和传输速率。
4. 应对措施为了克服5G多径效应带来的影响，需要采取一系列的应对措施：4.1 天线技术合理设计和部署天线可以减小多径效应的影响。
采用多天线技术，如波束赋形和MIMO，可以增加信号的传输速率和可靠性。
4.2 信号处理技术通过采用先进的信号处理技术，如均衡、自适应调制和编码等，可以减小多径效应的影响。
这些技术可以提高信号的抗干扰能力和传输质量。
4.3 频谱管理合理管理频谱资源可以减小多径效应的影响。
通过合理分配和利用频谱资源，可以避免信号间的干扰，提高信号的传输效率。
4.4 建筑物和环境优化优化建筑物和环境布局可以减小多径效应的影响。
移动通信基础多径效应
移动通信基础多径效应在我们日常生活中，移动通信已经成为了不可或缺的一部分。
无论是打电话、发短信，还是上网、刷视频，我们都离不开移动通信技术的支持。
然而，在移动通信的过程中，有一种现象叫做多径效应，它对通信质量有着重要的影响。
那什么是多径效应呢？简单来说，当无线电信号从发射端发送出去后，在到达接收端之前，可能会通过多条不同的路径。
比如说，信号可能会直接从发射端传到接收端，这被称为直射路径；也可能会先经过建筑物、山脉、树木等物体的反射、折射或者散射，然后再到达接收端，这些就是所谓的非直射路径。
想象一下，你在一个城市的街道上打电话，信号从手机基站发出后，一部分直接传到你的手机，而另一部分可能会先被高楼大厦反射，然后再到达你的手机。
这样，你的手机就会同时接收到多个经过不同路径传播的信号，这些信号在时间、相位和幅度上可能会有所不同。
多径效应会带来一系列的问题。
首先，它会导致信号的衰落。
由于不同路径的信号到达接收端的时间不同，它们可能会相互叠加或者相互抵消。
当这些信号叠加在一起时，如果它们的相位相同，就会增强信号的强度；但如果相位相反，就会削弱信号的强度，这就导致了信号的衰落。
有时候，你可能会发现手机信号突然变弱或者中断，这很可能就是多径效应导致的信号衰落造成的。
其次，多径效应还会引起码间干扰。
在数字通信中，信息是以码元的形式传输的。
由于不同路径的信号到达时间不同，可能会导致相邻码元的重叠，从而影响接收端对信号的正确解码，这就是码间干扰。
码间干扰会增加误码率，降低通信的可靠性。
为了应对多径效应带来的问题，通信工程师们想出了很多办法。
其中一种常见的方法是采用分集技术。
分集技术的基本思想是通过多个独立的路径来传输相同的信息，然后在接收端将这些信号进行合并。
这样，即使其中一些路径上的信号受到了衰落的影响，只要还有其他路径上的信号良好，就能够保证通信的质量。
常见的分集技术包括空间分集、频率分集和时间分集等。
空间分集是通过在不同的位置设置多个接收天线来实现的。
第二章移动通信基础多径效应
第二章移动通信基础多径效应在我们日常生活中，移动通信已经成为不可或缺的一部分。
无论是打电话、发短信，还是使用各种移动应用，都离不开移动通信技术的支持。
然而，在移动通信的背后，存在着一个重要的概念——多径效应，它对通信质量有着显著的影响。
那么，什么是多径效应呢？简单来说，多径效应就是指信号在传播过程中，由于遇到各种障碍物，比如建筑物、山脉、树木等，导致信号经过多条不同的路径到达接收端。
想象一下，你在一个高楼林立的城市中打电话。
你的手机发出的信号可能会直接传播到基站，这是一条路径。
但同时，信号也可能会被周围的高楼反射，然后再到达基站，这就形成了另一条路径。
甚至，信号还可能会经过多次反射、折射，从而形成更多的路径。
多径效应会带来一系列的问题。
首先，由于信号经过不同的路径到达接收端，它们到达的时间会有所不同。
这就导致了信号的延迟扩展。
比如说，一个信号的一部分先到达了接收端，而另一部分则晚了一些才到。
这种时间上的差异会使得接收端接收到的信号变得模糊不清，影响通信的质量。
其次，多径效应还会导致信号的衰落。
不同路径传播的信号在接收端相互叠加，有时会相互增强，有时则会相互削弱。
这就使得接收端接收到的信号强度不断变化，出现所谓的“衰落”现象。
如果衰落严重，可能会导致通话中断、数据传输错误等问题。
为了更好地理解多径效应，我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设你在一个空旷的操场上，距离你 100 米处有一个人在向你喊话。
声音直接从他的嘴里传到你的耳朵，这就是一条直接的路径。
但是，如果操场周围有一些围墙，声音可能会先被围墙反射，然后再到达你的耳朵，这就是一条反射路径。
如果还有其他的障碍物，可能还会有更多的反射和折射路径。
当你听到这些经过不同路径传来的声音时，你会感觉到声音有些混乱，不太清晰，这就类似于多径效应在移动通信中的影响。
那么，如何应对多径效应带来的挑战呢？通信工程师们想出了很多办法。
其中一种常见的方法是使用分集技术。
移动通信复习纲要
移动通信复习纲要第⼀章概述1、移动通信就是指通信的双⽅，⾄少有⼀⽅是在移动中进⾏的通信。
2、移动通信的⼯作⽅式分类1)单⼯制2)全双⼯制3)半双⼯制3、GSM⼯作上⾏频段890～915MHz，下⾏935～960MHz。
DCS1800⼯作频段，上⾏，下⾏。
IMT2000系统⼯作核⼼频段1885～2025MHz和2110～2200MHz。
4、论述我国移动通信的发展历程。
答：1）1G，以AMPS和TACS为代表的第⼀代蜂窝移动通信⽹是模拟系统，采⽤FDMA调制⽅式；提供全是话⾳业务；2）2G，以GSM和CDMA为代表的第⼆代蜂窝移动通信⽹是数字系统，其中GSM采⽤TDMA和FDMA；CDMA采⽤CDMA和FDMA；提供语⾳业务和少量的数据业务。
3）3G，以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA技术之上的第三代移动通信，其中WCDMA 采⽤FDD/TDD，CDMA2000采⽤FDD以及TD-SCDMA采⽤TDD的调制⽅式，实现真正的⽆缝覆盖；提供语⾳、数据，以及接送静态和动态的图象。
第⼆章、移动通信的电波传播1、电波的传播⽅式：1）天波2）地波3）直射波4)散射波2、⾃由空间传播损耗表达式：答：Lbs = 32.45 + 20lgd(km) + 20lgf(MHz)3、多径效应定义：答：不同相位的多个信号在接受端迭加，有时同相迭加⽽增强，有时反相迭加⽽减弱，接受信号的幅度将急剧变化，这种由于多径引起的现象称为多径效应4、OM模型中场强中值计算的特点：答：以准平滑⼤城市市区的中值传输损耗为基础，对其它传播环境及地形条件等因素分别⽤修正因⼦进⾏修正。
5、多径效应引起的衰落叫衰落，阴影效应引起的衰落叫衰落。
第三章、⼲扰和噪声1、互调⼲扰产⽣的原因是什么？移动通信中主要考虑⼏阶互调⼲扰？1）互调的产⽣是由于多个信号加⾄⾮线性器件上产⽣⼤量的互调产物2）3阶互调⼲扰2、⽆三阶互调信道组如何选择？（参考作业）3、远近效应：答：近距离的移动台⼲扰远距离移动台的现象。
5g多径效应
5g多径效应
（原创实用版）
目录
1.5G 技术概述
2.多径效应的概念和影响
3.5G 技术如何应对多径效应
4.5G 多径效应的优点和应用
正文
【5G 技术概述】
5G 技术，即第五代移动通信技术，是当前全球移动通信领域的最新技术。
相较于 4G 技术，5G 技术在传输速率、网络容量、时延、连接密度等方面均有显著提升，为未来物联网、智能制造、自动驾驶等新兴产业的发展提供了强大的网络支撑。
【多径效应的概念和影响】
多径效应是指无线电信号在传播过程中，由于遇到建筑物、地形等障碍物，使得信号通过多条路径到达接收端。
这些不同路径的信号可能具有不同的传播时延、相位和幅度，相互叠加后会导致信号的失真。
在移动通信系统中，多径效应可能导致信号衰落、时延增大、误码率上升等问题，影响通信质量。
【5G 技术如何应对多径效应】
5G 技术采取了一系列措施来应对多径效应。
首先，5G 基站采用波束赋形技术，通过动态调整天线波束的方向和形状，实现对信号的精准投放。
此外，5G 技术还采用了大规模天线技术，增加天线数量，提高信号传输的信噪比。
同时，5G 技术利用先进的信号处理算法，如自适应传输技术，对多径效应进行动态补偿，降低信号失真。
【5G 多径效应的优点和应用】
5G 技术在应对多径效应方面的优势，使得 5G 网络在复杂环境下仍能保持较高的通信质量。
此外，5G 技术还为许多新兴应用提供了支持，如超高清视频传输、虚拟现实、增强现实等。
这些应用对网络传输的时延、速率、稳定性等方面要求较高，5G 技术通过应对多径效应等手段，满足了这些应用的需求，为未来产业发展奠定了基础。
一什么是多径效应
1
移动通信技术
一．什么是多径效应？
移动通信电波传播最具特色的现象是多径 衰落, 或称多径效应。无线电波在传输过程中会 受到地形、地物的影响而产生反射、绕射、散射 等, 从而使电波沿着各种不同的路径传播, 这称 为多径传播。由于多径传播使得部分电波不能到 达接收端, 而接收端接收到的信号也是在幅度、 相位、频率和到达时间上都不尽相同的多条路径 上信号的合成信号, 因而会产生信号的频率选择 性衰落和时延扩展等现象, 这些被称为多径衰落 或多径效应。
2
移动通信技术
二．什么是快衰落？呈什么分布？
快衰落(也称短期衰落或多径衰落)指的是接收信号强 度随机变化较快, 具有几秒钟或几分钟的短衰落周期。 快衰落主要是由电波传播中的多径效应所引起的, 具 有莱斯分布或瑞利分布的统计特性。当发射机和接收 机之间有视距路径时一般服从莱斯分布, 无视距路径 时一般服从瑞利分布。
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移动通信技术
三．怎样计算自由空间的路径损耗？
Lbs=32.44+20lgd+20 lgf
式中, 传输距离d的单位为km, 电波频率f的单位为MHz， Lbs单位为dB。
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移动通信技术Biblioteka 四．信道编码的基本思想是什么？
信道编码的基本思想是按一定规则给数字序列m(称 为信息码元)增加一些多余的码元(称为监督码元), 使不具有规律性的信息序列m变换为具有某种规律 性的数码序列C; 数码序列中C的信息序列码元m与 多余码元之间是相关的。 接收端的译码器利用这 种预知的编码规则进行译码, 检验接收到的数字序 列R是否符合既定的规则, 从而发现R中是否有错， 甚至纠正其中的差错。 根据相关性来发现和纠正 传输过程中产生的差错就是信道编码的基本思想
多径效应
多径效应（multipatheffect）：电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。
在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段)，常有许多时延不同的传输路径。
各条传播路径会随时间变化，参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化，由此引起合成波场的随机变化，从而形成总的接收场的衰落。
因此，多径效应是衰落的重要成因。
多径效应对于数字通信、雷达最佳检测等都有着十分严重的影响。
多径效应多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间，其接收信号的强度，将由各直射波和反射波叠加合成。
多径效应会引起信号衰落。
各条路径的电长度会随时间而变化，故到达接收点的各分量场之间的相位关系也是随时间而变化的。
这些分量场的随机干涉，形成总的接收场的衰落。
各分量之间的相位关系对不同的频率是不同的。
因此，它们的干涉效果也因频率而异，这种特性称为频率选择性。
在宽带信号传输中，频率选择性可能表现明显，形成交调。
与此相应，由于不同路径有不同时延，同一时刻发出的信号因分别沿着不同路径而在接收点前后散开，而窄脉冲信号则前后重叠。
编辑本段电离层短波的多径效应多径效应传播的多径效应经常发生而且很严重。
它有两种形式的多径现象：一种是分离的多径，由不同跳数的射线、高角和低角射线等形成，其多径传播时延差较大；另一种是微分的多径，多由电离层不均匀体所引起，其多径传播时延差很小。
对流层电波传播信道中的多径效应问题也很突出。
多径产生于湍流团和对流层层结。
在视距电波传播中，地面反射也是多径的一种可能来源。
编辑本段多径效应描述多径时延特性可用时延谱或多径散布谱（即不同时延的信号分量平均功率构成的谱）来描述。
与时延谱等价的是频率相关函数。
实际上，人们只简单利用时延谱的某个特征量来表征。
例如，用最大时延与最小时延的差，表征时延谱的尖锐度和信道容许传输带宽。
这个值越小，信道容许传输频带越宽。
编辑本段影响多径会导致信号的衰落和相移。
瑞利衰落就是一种冲激响应幅度服从瑞利分布的多径信道的统计学模型。
移动通信中的几个效应
通信中的几个效应波导效应、乒乓效应、记忆效应、孤岛效应、多径效应、远近效应阴影效应、拐角效应1、波导效应波导效应（即隧道效应）主要由建筑、峡谷等引起，如两旁建筑整齐的街道、隧道、较长的走廊、岩石峡谷等都会形成波导效应，信号传播如在波导内传播相似，沿波导方向损耗小，信号就强，其他方向损耗大，信号强度就弱。
波导效应容易引起越区覆盖和导频污染等，在井型街道会引起切换频繁、掉话等。
波长越短的无线电波，当遇到在物体时，在其表面发生镜面反射的可能也越大。
当信号在两侧是规则楼房的街道中传播时，便是以反射方式进行，我们称之为“波导效应”。
当手机收到强弱不同和接到达手机时间不同的信号会有什么效果，可能会掉话也有可能出现通话质量差，就像光波一样，有直射的信号也有反射和折射的信号被手机检测到。
波导效应在城市环境中存在，由于街道两旁有高大的建筑物，结果使得沿传播方向的街道上信号增强，垂直于传播方向的街道上信号减弱，两者相差达10dB以上，这种现象在离基站距离越远，减弱程度就越小，隧道覆盖会存在波导效应，微波传输也会存在波导效应，波导效应衰落的比较快。
2、乒乓效应移动通信系统中，如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化，手机就会在两个基站间来回切换，产生所谓的“乒乓效应”。
解决措施：1、调整两个小区的切换门限2、控制其中一个小区的覆盖（调整接入参数、调整天馈、降低功率等），保证该区域有主覆盖小区。
3、防止“乒乓切换”的办法是：迟滞在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意，即“再呼叫型区间切换处理电平”(参考值：23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值：32dB)。
这两个参数表示在通话时，当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时，手机发起申请，要求做基站间的切换（Handover），即切换到下一个基站上通话。
但下一个基站信号必须在32 dB以上，手机才能真正切换过去，否则只能在原基站上通话。
之所以这两个参数间有9dB的差值，目的是防止“乒乓效应”。
多径效应的i和q
多径效应的i和q
多径效应是指在无线通信中，信号在传播过程中由于经历多条不同路径的反射、折射、散射等，导致信号传输出现时延、幅度衰减、相位变化等现象。
在通信系统中，信号一般被分为实部（In-phase component，I）和虚部（Quadrature component，Q）两个部分，即I/Q信号。
在多径效应中，I/Q信号的变化主要表现在时延和相位变化上：
- 时延：由于不同路径的长度不同，信号在传播过程中会经历不同的时延，导致接收到的I/Q信号相位不同，从而影响信号的解调和恢复。
- 相位变化：多径传播会引起信号相位的变化，使得接收到的I/Q信号相位发生偏移，对信号解调和恢复产生影响。
多径效应会导致I/Q信号的失真和混叠现象，因此在无线通信系统设计中需要采取一系列的技术手段来对抗多径效应，例如使用等化器、多天线技术、编码调制等方法来提高系统的抗干扰性能和信号质量。
通信原理中的多径效应
通信原理中的多径效应
在无线通信中，多径效应是指无线信号在传播时经过多条不同的传输路径，并从不同路径到达接收器，导致接收到的信号具有多个分离的分量。
多径效应是无线通信中的一个普遍现象，它会影响信号的质量和可靠性，导致信号解调成为一项复杂的任务。
多径效应主要由以下两种信号传播现象引起：
1. 直射径：无线信号从发射器直接传到接收器形成的传播路径。
2. 反射径：无线信号经过反射体（如楼房、坡地等）产生的反射光，到达接收器形成的传播路径。
在传输路径上，无线信号会经过多种类型的传播路径，这些路径的长度、形状、介质材料、角度等因素是不同的，导致采用不同路径的信号到达接收器时，会出现信号相位和幅度的差异，这便是多径效应的主要表现。
当传输路径差异过大时，导致信号的相位和幅度出现极大的变化，进而使信号在接收端出现衰减和衰落。
例如，高楼大厦、隧道和山地等地方就容易产生多径效应。
为了解决多径效应所带来的问题，通常采用一些信号处理技术来优化信号解码，如等化器、信号处理器等。
等化器可以降低信号中的时延扭曲和失真，是解决多径效应的一种常见方式。
总之，多径效应是影响无线信号传输的一个重要因素，对于通信系统的性能有重要影响。
对待多径效应，需要针对不同的信号传输环境采用不同的措施来有效抑制和缓解其对通信信号的影响。
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• 定义：因多普勒频移使发射信号频谱展宽 的最大值。
4、无线多径信道特性参数
信道相干时间：指一段时间间隔，在此间隔内两个 到达信号有很强的幅度相关性。 当两信号的时间间隔超出相干时间时，幅度相 关性很小。
• 理论上可以直接定义为最大多普勒频移的倒数， 即1/fm
• 工程定义
小尺度衰落类型
E0d0 d1
E0d0 d1
1 1
1
22
1
22
, ,
2n
,
(2n 1)
n 0,1,2...
1、时不变多径效应
• 当接收机处于不同空间位置时，两路信号具有不同 的相位差 。
• 某些位置相位差φ△为π的偶数倍，两路信号同相相加 ，接收信号比较强。
• 某些位置φ△为π的奇数倍，两路信号反相相减，这 时接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。
1、时不变多径效应
1、时不变多径效应
• 假设两条路径差别不大
1 d1
1 d2
E E0d0 e jkd1 ' E0d0 e jk (d1)
d1
d2
E0d0 (1 'e jk )e jkd1 d1
E0d0 (1 e j )e jkd1 d1
', ' | | e j , k
1、时不变多径效应
3、多径传播的时间色散
时间色散的产生原因
基带符号
• 功率时延分布：将基于本地区域的瞬时功 率延时分布取平均后得到的功率延时分布 。
时间色散的测量效果——功率时延分布
将基于本地区域的瞬时功率延时分布取平均后得到 的功率延时分布。
4、无线多径信道特性参数
• 多径时延扩展 • 平均附加时延 • 均方根（rms）时延扩展 • 相干带宽 • 多普勒扩展 • 相干时间
d
vt cos
c
)
0
]
E0 cos[(t)]
f 1 d 2 dt
多普勒频移
fd
v
c os
fc (1
v cos
c
)
v c
fc
c os
fc fd
fd max cos
两个不同多普勒频移信号的干涉效应
例： 若一个PCS基站发射机的发射载频为 1.9GHz，一列动车组以200km/h的速度行 驶，分别就1）列车沿直线朝向发射机行驶； 2）列车沿直线背向发射机行驶两种情况， 计算列车上移动台接收信号的载波频率。
• 接收信号峰值电平位置与衰落深陷位置对应的双线 传播路径差大约为半个波长。
• 移动台对应相长干涉的峰值电平位置与相消干涉的 衰落深陷位置两点之间的距离称为相干距离。
1、时不变多径效应
1、时不变多径效应
• 建设固定地址无线通信系统时， 发射机和接收机地址的选择， 必须避开可能产生衰落深陷的位置点。
• 平坦衰落：发送信号的所有频率分量经历相同 的衰落（同时放大或衰减）。
• 频率选择性衰落：不同频率分量经历不同的衰 落。
• 快衰落：衰落变化快于基带信号传输。 • 慢衰落：衰落变化慢于基带信号变化。 • 阴影衰落和衰落储备：由于阴影造成的衰落
平坦衰落信道特性
频率选择性信道衰落特性
• 这一部分就介绍到这里
• 多普勒效应的产生，在接收端形成几个不同载波 的多径信号，它们相互干涉，使接收信号产生衰 落深陷序列。
2、时变多径效应
以只有接收机处于运动状态的情况为例分析多普勒 频移的产生。
2、时变多径效应
2、时变多径效应
E(t) E0 cos[ 2 fc (t td ) 0 ]
E0
cos[
2
fc
(t
第二章 无线通信基础
2.3 小尺度衰落和多径效应
主要内容
2.3.1小尺度多径传播 1、时不变多径效应 2、时变多径效应 3、多径传播的时间色散 4、无线多径信道特性参数
1、时不变多径效应
• 发射机、接收机和空间反射物体三者处于 相对静止状态。
• 多径传播的存在，但多径传播特性不随时 间变化。
• 接收机处于某些位置时，接收信号会比较 强，接收机处于另一些位置时，会出现衰 落深陷。
E E0d0 1 e j d1
E0d0 d1
1
cos
j sin
E0d0 d1
(1 cos )2 ( sin )2
1 2
1
E0d0 d1
1 ( cos )2
2 cos
( sin )2
2
E0d0 d1
1
2
c
os
1
2
1、时不变多径效应
E
E0d0 d1
1
1 2 cos 2
2、时变多径效应
• 时变多径效应源于接收机、发射机或空间 反射体之间的相对运动。
• 分析时变多径效应的一种等效方法，是考 虑因相对运动产生的多普勒频移。
2、时变多径效应
• 当发射机、接收机和空间反射体之间存在相对运 动时，接收信号将产生多普勒频移，
• 不同多径信号的传播方向不同，所产生的多普勒 频移一般不相同。
均方根（rms）时延扩展 • 功率时延谱的二阶矩的平方根
4、无线多径信道特性参数
无线信道的相干带宽：指一定的频率范围，在该频率范 围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。 当两信号的频率间隔超出相干带宽时，幅度相关性 很小。
• 定义为多径时延扩展的倒数
• 工程定义
4、无线多径信道特性参数
无线信号的多普勒扩展 • 指一定的频率范围，在该频率范围内接收
4、无线多径信道特性参数
信道多径时延扩展： • 定义最大附加时延为到达多径信号的电平从最
大值衰落到指定值（一般是最小可检测多径信 号电平）处的附加时延τx ，
最大附加时延与第一个到达多径分量时延 之差称为多径时延扩展Td。
4、无线多径信道特性参数
信道平均附加时延： • 功率时延谱P(τ)的一阶矩
2、时变多径效应
• 发射机、接收机和空间反射物体三者处于相对运 动中。
• 多径传播的距离差（或时延差）将随时间而变化， 使得经多径传播的信号在接收机中形成干涉，造 成时变的多径衰落。
• 当接收机移动很小的距离（波长的数量级），甚 至不移动时接收信号电平也会快速大范围地起伏， 这也是多径衰落也称为小尺度衰落的原因。