3-1、无线移动通信信道解读

架设越高，视线距离越远。
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3.2.2 视距传播的极限距离
• 实际上，当考虑了空气的不均匀性对电波传播轨
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迹的影响后，在标准大气折射情况下，等效地球
半径R = 8 500km，可得修正后的视距传播的极限
距离d0为
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3.2.3 绕射损耗
• 在实际情况下，除了考虑在自由空间中的视距
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3.1 概 述
衰落既有慢衰落，同时产生快衰落；
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多径时延扩展（多径效应），使信道对信号 产生频率选择性衰落，使信号发生波形畸变而 引起符号间干扰(ISI) 多普勒效应(由移动台运动引起)在移动通信
中普遍存在。多普勒效应使信道对信号产生随
机调频和频谱扩展，对信号产生时间选择性衰
自由空间传播损耗公式
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以dB计，得
[Lbs](dB) = 32.45 + 20 lgd + 20 lgf
记住此 （2-13 公式 ）
式中，d是距离的千米数，f是频率的兆赫数。
• 由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减） 只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时， ［Lbs］将分别增加6dB。
• 绝对功率的dB表示：dBm 射频（RF）信号的绝对功率常用dBm、dBW表示， 它与mW、W的换算关系如下：例如信号功率为x W， 利用dBm表示时其大小为：
pdBm 10
X 1000mW log 1mW
X W 1 W
pdBW 10 log
播，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产
生反射或散射。
Baidu Nhomakorabea11
3.2.1 自由空间电波传播方式
虽然电波在自由空间里传播不受阻挡，不产
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生反射、折射、绕射、散射和吸收，但是，当
电波经过一段路径传播之后，能量仍会受到衰
减，这是由于辐射能量的扩散而引起的。
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3.2.1 自由空间电波传播方式
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3.2 VHF、UHF频段的电波传播特性
• 当前陆地移动通信主要使用的频段为VHF(30
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~300MHz)和UHF(300~3000MHz)，即
150MHz，450MHz、900MHz和1 800MHz。
• 移动通信中的传播方式主要有直射波、反射波、
地表面波等传播方式，由于地表面波的传播损
落，使数字信号误码性能变坏。
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3.1 概 述
对接收点信号场强的预测估算，是通信工程设
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计中的重要环节。由于移动信道传播特性的随机
变化，不可能用一两个公式对其进行计算；必须
依据实际环境，选用不同的数学模型进行预测估
算，再经实际电测才能确定。
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3.1 概 述
功率单位简介
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3.2.2 视距传播的极限距离
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• 由于地球是球形的，凸起的地表面会挡住视线。 • 视线所能到达的最远距离称为视线距离d0
图3-2 视距传播的极限距离
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3.2.2 视距传播的极限距离
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• 已知地球半径为R = 6 370km，设发射天线和接收
天线高度分别为hT和hR（单位为m），理论上可得 视距传播的极限距离d0为 • 由此可见，视距决定于收、发天线的高度。天线
• 散射波产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体。在实 际的通信系统中，树叶、街道标志和灯柱等都会发生散射。
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3.3 阴 影 效 应
• 当电波在传播路径上遇到起伏地形、建筑物、
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传输损耗外，还应考虑各种障碍物对电波传输
所引起的损耗，通常将这种损耗称为绕射损耗
• 电波传播的损耗的计算 =自由空间传播的损耗+
绕射损耗
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3.2.4 反射波
• 电波在传输过程中，遇到两种不同介质的光滑界面时，
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会发生反射现象。 • 图3-3所示为从发射天线到接收天线的电波由反射波和 直射波组成的二径传播模型。
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3.1 概 述
无线移动信道是一种很不良好的信道。视距、衰
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落、多径和随机变化是移动信道的基本特征。 无线移动信道是指基站天线、移动用户天线和两 副天线之间的传播路径 载有信息的无线电波在无线移动信道中的传播损
耗，不但会随传播距离的增加而增大；同时会产生
阴影效应和多径传播，使电波的包络产生大幅度起 伏且随机变化，这就是电波的衰落。
例如：1W等于30dBm，等于0dBW。
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3.1 概 述
功率单位简介
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• 相对功率的dB表示：dBc
射频信号的相对功率常用dB和dBc两种形式表示，其 区别在于：dB是任意两个功率的比值的对数表示形 式，而dBc是某一频点输出功率和载频输出功率的比 值的对数表示形式
• 天线和天线增益 天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对 于无方向天线的功率能量密度之比，dBd是指相对 于半波振子Dipole 的功率能量密度之比，半波振子 的增益为2.15dBi，因此0dBd=2.15dBi
耗随着频率的增高而增大，且传播距离有限。
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3.2 VHF、UHF频段的电波传播特性
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图3-1 典型的移动信道电波传播路径
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3.2.1 自由空间电波传播方式
• 自由空间电波传播是指天线周围为无限大真空
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时的电波传播，它是理想传播条件。
• 电波在自由空间传播时，可以认为是直射波传
图3-3 反射波和直射波
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3.2.4 反射波
• 在移动通信系统中，影响传播的三种最基本的传播机制为 反射、绕射和散射。 • 当电波遇到比波长大得多的物体时发生反射，反射发生于 地球表面、建筑物和墙壁表面。
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• 当发射机和接收机之间不存在视距路径，围绕阻挡体也产 生波的弯曲，称为绕射。
移动通信 原理
第三章 无线移动通信信道
第三章
无线移动通信信道
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学习完本课程，您需要： • 了解电磁波的传播特性 • 掌握计算路径损耗的方法 • 了解各个传播模型的分类及工作环境
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移 动 通 信 原 理
3.1 概述 3.2 VHF、UHF频段的电波传播特性 3.3 阴影效应 3.4 移动信道的多径传播特性 3.5 多普勒频移 3.6 电波传播损耗预测模型与中值路径损耗预测