1.1.2 阴影效应
在移动通信传播环境中,电波在传播路径上遇到建筑物、山丘等障碍物的阻挡,形成了电波的阴影区域,就造成了信号场强中值的变化,引起衰落。通常把这种现象称为阴影效应,由此引起的衰落又称为阴影慢衰落。
阴影衰落服从的对数正态分布,其概率密度函数为
(6)
式中为全部测试区的平均值,即的期望。为标准偏差[3]。
1.2 快衰落
移动台附近的散射体(地形,地物和移动体等)引起的多径传播信号在接收点相叠加,造成接收信号快速起伏的现象叫快衰落。
1.2.1 多径效应
电波在在到达接收端会存在很多条路径,这些路径到达的相位不同,时间不同,在接收端叠加时就产生了衰落[4]。
当发射一个极窄的脉冲信号到达接收端时,设接收信号为 ,由于多径效应的影响,可表示为
(7)
式中为路径数,为反射系数,为第条路径的时延。
图1为宽带伪噪声信号所测的时延谱。所谓时延谱是不同时延信号分量的平均功率构成的谱,是归一化时延特征曲线。图中横坐标为时延,纵坐标为相对功率密度。设平均时延是的一阶矩,时延扩展是的均方值[5],即
图1 典型的时延谱
由图1的时延谱可以得出,时延谱的包络可以看成指数函数。可以很好地表示为
(10)
式(10)可以理解为:N个等间隔的脉冲构成的接收信号,幅度为指数函数。
一个信号在频域上的压缩,对应着时域上的展宽。相干带宽是表征多径信道特性的一个重要参数,它是指某一特定的频率范围,在该频率范围内,每两个频率分量的幅度相关性都很强,即当在相干带宽范围内,多径衰落信道具有恒定的线性相位和增益。一般,相干带宽近似为最大多径时延的倒数。从频域上看,如果相干带宽小于发送信道的带宽,会导致频率选择性衰落,即有些频率成分被增强了,有些被衰弱了。相干带宽可表示为
(11)
对于数字通信来说,应满足
(12)
式中为码元速率。这里信道相关带宽大于信号带宽,这样导致的衰落称为平坦衰落,不是频率选择性衰落。
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