移动通信原理人民邮电出版社电子(标准版)02PPT课件
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无线移动信道的电波传播特性与传播环境— —地貌、人工建筑、气候特征、电磁干扰情况、 通信体移动速度和使用的频段等密切相关。无线 通信系统的通信能力和服务质量、无线通信设备 要采用的无线传输技术都与无线移动信道性能的 好坏密切相关。因此，要想在比较有限的频谱资 源上尽可能地高质量、大容量传输有用的信息， 就要求我们必须了解无线移动信道的特性。
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（3）dBmV和dBmV
dBmV和dBmV都是表征电压绝对值的 值，也可以认为以1mV和1mV电压为基准的 一个比值。计算公式为
U（dBmV）＝20log[U（mV）/（1mV）]（2-3） U（dB V）＝20log[U（ 11
（4）负载R两端电压与电阻上的功率P 的换算关系
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4．灵敏度
灵敏度是衡量物理仪器的一个标志，特别是 电学仪器尤其注重仪器灵敏度的提高。无线电接 收机的灵敏度可以理解为无线电接收机对输入电 波的反应程度。 严格地说，无线电接收机灵敏度定义为误码率或 误帧率不超过某个指定的值时的最小接收功率， 这个指标用来表征一个接收机能正确解调接收到 的信号时所需的最小功率，或者换句话说，保证 接收机仍能正常通信的最小功率，否则接收机是 无法正确地解调、解码的。
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2.1.1 无线移动信道对无线电信号 的影响
1．无线移动信道的损耗
（1）自由空间传播损耗与弥散 （2）阴影衰落 （3）多径衰落
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图2-1 接收信号场强变化图
2．小尺度衰落和大尺度衰落
（1）在数十倍波长的范围内，通常几个波长或 短时间（微秒级）内，接收信号场强的瞬时值呈 现快速变化的特征，这是由多径衰落引起的，又 称为快衰落。有些文献称这种衰落为小尺度衰落。 在数十倍波长范围内对信号求平均，可得到短区 间中心值。 基于多径时延扩展，将小尺度衰落分为平坦衰落 和频率选择性衰落；基于多普勒扩展，小尺度衰 落也被分为快衰落和慢衰落。
第2章 无线移动信道
无线移动信道是移动通信的传输介 质，无线通信系统中所有的信息都在这个 信道中传输。无线通信系统的通信能力和 服务质量、无线通信设备要采用的无线传 输技术与信道性能的好坏相关，这要求我 们必须了解无线移动信道的特性。本章主 要内容如下。
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（1）无线移动信道特性及所需基本知识。 （2）无线环境下的噪声与干扰。 （3）电磁波与无线电频谱的基本概念。 （4）无线电波传输环境介绍。 （5）无线电波传播基本机制，主要介绍直射、反
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接收机的灵敏度越好，就意味基站发出的功率可以 越小，对于码分多址系统就意味着系统的容量越大。 同时接收机的灵敏度越好，也就意味着在相同条件 下，小区基站所覆盖的区域可以越大。接收机的灵 敏度越高，接收机的制造成本越高。
假定电压单位为dBmV，功率单位为 dBm，负载R两端电压与电阻上的功率P的换 算关系为P=U2/R。
P(mW)× 10 3=U(mV) × 10−12/R
两边取对数得
P(dBm) = U(dBmV) 90 10 × lg R （2-5）
在PHS系统中，其天馈阻抗为50 ， P(dBm) = U(dBmV) −107。
射、折射、绕射的基本原理。 （6）阴影效应和多径效应，重点分析多普勒效应、
多径信道描述方法、多径接收信号的特点。 （7）移动信道传播损耗预测模型。
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第2章 无线移动信道
2.1
无线移动信道特性
2.2 无线环境下的噪声与干扰
2.3
无线电波传输环境
2.4
无线电波传播机制
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2.1 无线移动信道特性
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（2）分贝
分贝（dB）定义为两个参数（如功率、 电压、电流）之比的对数单位，用来表征两 个物理量的相对大小关系。
① 若两个功率之比为KP,则两个功率之比 的分贝值为10lgKP（dB）。
② 若两个电压（或电流）之比为KV，考 虑到P=U2/R，则两个电压（或电流）之比 的分贝值为20lgKV（dB）。
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3．等效全向辐射功率
等效全向辐射功率（EIRP）定义为供 给天线的功率和在给定的方向上相对于无
方向天线的增益的乘积，表示发射机获得
的在最大天线增益方向上的最大发射功率。
设发射机功率为PT，馈线损耗为LT，天线 增益为GT，天线发出的等效全向辐射功率 （EIRP）为
EIRP=PT
GT LT
（2-6）
Page 15
若发射机功率（PT）用dBW表示，馈线损耗 （LT）和天线增益（GT）用dB表示，则有
EIRP=P TG TLT（2-7）
若发射机功率（PT）用dBm表示，馈线损耗 （LT）和天线增益（GT）用dB表示，则有
E I R P = P T G T L T 3 0 d B （2-8）
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2.1.2 与无线移动信道相关的基本 概念
1．信号强度的表示方法
（1）dBW和dBm
dBW和dBm都是表征功率绝对值的值，也 可以认为以1W和1mW功率为基准的一个比 值。计算公式为
P(dBm)＝10log[P(mW)/(1mW)] （2-1）
P(dBW)＝10log[P(W)/(1W)] （2-2）
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2．天线增益的表示方法
天线增益是指在输入功率相等的条件下，实 际天线与无方向性理想点源天线在空间同一点处 所产生的信号功率密度之比；也可以定义为使接 收点场强相同时，无方向性的理想点源天线所需 的输入功率与被测天线所需的输入功率之比。
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对于同一个天线，如果参考基准不一样，得 出的增益系数是不同的。参考基准为全方向性天 线时得到的增益系数为Gi，参考基准为偶极子时 得到的增益系数为Gd，用分贝表示为dBi和dBd。 dBi和dBd是表示天线增益的值（功率增益），两 者都是一个相对值。通常用于表示同一个天线增 益时，用dBi表示出来的数值比用dBd表示出来的 数值要大2.15dB，即0dBd=2.15dBi。
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（2）在数百倍波长的区间内，通常几百米 或几千米范围内，信号的短区间中心值也出 现缓慢变动的特征，这就是阴影衰落。在较 大区间内对短区间中心值求平均，可得长区 间中心值。 （3）长区间中心值随距离基站的位置变化 而变化，距离越远，衰减越大，称为传输损 耗。 （2）和（3）引起的衰落被称为大尺度衰落。
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（3）dBmV和dBmV
dBmV和dBmV都是表征电压绝对值的 值，也可以认为以1mV和1mV电压为基准的 一个比值。计算公式为
U（dBmV）＝20log[U（mV）/（1mV）]（2-3） U（dB V）＝20log[U（ 11
（4）负载R两端电压与电阻上的功率P 的换算关系
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4．灵敏度
灵敏度是衡量物理仪器的一个标志，特别是 电学仪器尤其注重仪器灵敏度的提高。无线电接 收机的灵敏度可以理解为无线电接收机对输入电 波的反应程度。 严格地说，无线电接收机灵敏度定义为误码率或 误帧率不超过某个指定的值时的最小接收功率， 这个指标用来表征一个接收机能正确解调接收到 的信号时所需的最小功率，或者换句话说，保证 接收机仍能正常通信的最小功率，否则接收机是 无法正确地解调、解码的。
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2.1.1 无线移动信道对无线电信号 的影响
1．无线移动信道的损耗
（1）自由空间传播损耗与弥散 （2）阴影衰落 （3）多径衰落
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图2-1 接收信号场强变化图
2．小尺度衰落和大尺度衰落
（1）在数十倍波长的范围内，通常几个波长或 短时间（微秒级）内，接收信号场强的瞬时值呈 现快速变化的特征，这是由多径衰落引起的，又 称为快衰落。有些文献称这种衰落为小尺度衰落。 在数十倍波长范围内对信号求平均，可得到短区 间中心值。 基于多径时延扩展，将小尺度衰落分为平坦衰落 和频率选择性衰落；基于多普勒扩展，小尺度衰 落也被分为快衰落和慢衰落。
第2章 无线移动信道
无线移动信道是移动通信的传输介 质，无线通信系统中所有的信息都在这个 信道中传输。无线通信系统的通信能力和 服务质量、无线通信设备要采用的无线传 输技术与信道性能的好坏相关，这要求我 们必须了解无线移动信道的特性。本章主 要内容如下。
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（1）无线移动信道特性及所需基本知识。 （2）无线环境下的噪声与干扰。 （3）电磁波与无线电频谱的基本概念。 （4）无线电波传输环境介绍。 （5）无线电波传播基本机制，主要介绍直射、反
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接收机的灵敏度越好，就意味基站发出的功率可以 越小，对于码分多址系统就意味着系统的容量越大。 同时接收机的灵敏度越好，也就意味着在相同条件 下，小区基站所覆盖的区域可以越大。接收机的灵 敏度越高，接收机的制造成本越高。
假定电压单位为dBmV，功率单位为 dBm，负载R两端电压与电阻上的功率P的换 算关系为P=U2/R。
P(mW)× 10 3=U(mV) × 10−12/R
两边取对数得
P(dBm) = U(dBmV) 90 10 × lg R （2-5）
在PHS系统中，其天馈阻抗为50 ， P(dBm) = U(dBmV) −107。
射、折射、绕射的基本原理。 （6）阴影效应和多径效应，重点分析多普勒效应、
多径信道描述方法、多径接收信号的特点。 （7）移动信道传播损耗预测模型。
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第2章 无线移动信道
2.1
无线移动信道特性
2.2 无线环境下的噪声与干扰
2.3
无线电波传输环境
2.4
无线电波传播机制
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2.1 无线移动信道特性
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（2）分贝
分贝（dB）定义为两个参数（如功率、 电压、电流）之比的对数单位，用来表征两 个物理量的相对大小关系。
① 若两个功率之比为KP,则两个功率之比 的分贝值为10lgKP（dB）。
② 若两个电压（或电流）之比为KV，考 虑到P=U2/R，则两个电压（或电流）之比 的分贝值为20lgKV（dB）。
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3．等效全向辐射功率
等效全向辐射功率（EIRP）定义为供 给天线的功率和在给定的方向上相对于无
方向天线的增益的乘积，表示发射机获得
的在最大天线增益方向上的最大发射功率。
设发射机功率为PT，馈线损耗为LT，天线 增益为GT，天线发出的等效全向辐射功率 （EIRP）为
EIRP=PT
GT LT
（2-6）
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若发射机功率（PT）用dBW表示，馈线损耗 （LT）和天线增益（GT）用dB表示，则有
EIRP=P TG TLT（2-7）
若发射机功率（PT）用dBm表示，馈线损耗 （LT）和天线增益（GT）用dB表示，则有
E I R P = P T G T L T 3 0 d B （2-8）
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2.1.2 与无线移动信道相关的基本 概念
1．信号强度的表示方法
（1）dBW和dBm
dBW和dBm都是表征功率绝对值的值，也 可以认为以1W和1mW功率为基准的一个比 值。计算公式为
P(dBm)＝10log[P(mW)/(1mW)] （2-1）
P(dBW)＝10log[P(W)/(1W)] （2-2）
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2．天线增益的表示方法
天线增益是指在输入功率相等的条件下，实 际天线与无方向性理想点源天线在空间同一点处 所产生的信号功率密度之比；也可以定义为使接 收点场强相同时，无方向性的理想点源天线所需 的输入功率与被测天线所需的输入功率之比。
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对于同一个天线，如果参考基准不一样，得 出的增益系数是不同的。参考基准为全方向性天 线时得到的增益系数为Gi，参考基准为偶极子时 得到的增益系数为Gd，用分贝表示为dBi和dBd。 dBi和dBd是表示天线增益的值（功率增益），两 者都是一个相对值。通常用于表示同一个天线增 益时，用dBi表示出来的数值比用dBd表示出来的 数值要大2.15dB，即0dBd=2.15dBi。
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（2）在数百倍波长的区间内，通常几百米 或几千米范围内，信号的短区间中心值也出 现缓慢变动的特征，这就是阴影衰落。在较 大区间内对短区间中心值求平均，可得长区 间中心值。 （3）长区间中心值随距离基站的位置变化 而变化，距离越远，衰减越大，称为传输损 耗。 （2）和（3）引起的衰落被称为大尺度衰落。