移动通信学习之路----第二章

知识点总结

第二章 移动通信信道

1.电波传播方式

直射、反射、绕射、散射

2.直射波

• 均匀无损耗的无限大空间
• 各向同性的均匀媒质，其相对介电常数和相对磁导率都为1，电导率为0。

3.重点公式2-9和2-13

公式2-9

自由空间中距离发射机d处天线的接收功率的参数以及服从的规律

$$P_R(d)=P_T{G}_T{G}_R(\lambda /4\pi d{)}^2$$

$$1.P_T发射功率2.G_T发射天线增益3.G_R接收天线增益$$$$4.\lambda 波长5.d发射机与接收机间距离6.L综合损耗$$

规律：

$$与d_2成反比-->距离越远，衰减越大。$$$$与{\lambda }^2成正比-->频率越高，衰减越大。$$

公式2-13

自由空间传播损耗计算公式（注意单位）
$$[L_{-}{f}_s]=32.44+20lgd+20lgf$$

$$d的单位是km;f的单位是MHz;[L_{-}{f}_s]的单位是dB$$ $$当f或d增大一倍时，[L_{-}{f}_s]增大6dB$$

4. 例题1

某移动通信系统，工作频率为1800 MHz，基站天线高度为40 m，天线增益为6dB，移动台天线高度为1 m，天线增益为1 dB；在市区工作，传播路径为准平坦地形，传播距离为10km。
试求:
（1）传播路径的中值路径损耗；
（2）若基站发射机送至天线的信号功率为10W，不考虑馈线损耗和共用器损耗，求移动台天线接收到的信号功率。

5.视线传播极限距离

• 原因：地球是球体，两台移动设备传输会被地球挡住。
• 思想：相似三角形求出d1,d2;

6.绕射波

频率越低，传播损耗越小，绕射能力越强。

7.移动通信信道中的电波传播损耗特性

$$P\left(d\right)=L\left(\bar{d}\right)+S\left(\bar{d}\right)+R\left(\bar{d}\right)$$

• 大尺度衰落：
  • 传输损耗（路径损耗）：L(d)
  • 阴影衰落：S(d)
• 小尺度衰落
  • 多径衰落：R(d)

多径衰落产生的原因：移动通信传播环境的多径传播而引起的衰落

8.多普勒频移

$$f_D=\frac{v}{\lambda }cos\alpha =f_{m}cos\alpha$$

9.多径衰落的信道的主要参数

• 时延扩展
  • 多径效应 时域上 在频率上规定了相干带宽
• 频谱扩展
  • 多普勒效应 频域上 在时域上规定了相干时间
• 角度扩展
  • 散射效应

10.多径衰络信道的分类

• 平坦衰落（非频率选择性衰落）和频率选择性衰落
  • 按信号带宽与信道带宽关系，可分为平坦衰落和频率选择性衰落（按衰落和频率的关系分）
    • 平坦衰落的条件（码元速率低，信号带宽小于相干带宽）
      B_s<<B_c(T_s>>Δ)
      T_s为信号周期，B_c为相干带宽
      B_s为发送信号带宽，Δ为时延展宽
    • 频率选择性衰落的条件
      B_s>B_c(T_s<Δ)
• 快衰落与慢衰落
  • 按信号带宽与信道变化快慢程度的比较，可分为快、慢衰落
  • 快衰落的条件
    T_s>T_c 且B_s<B_D T_c为相干时间，B_D为多普勒扩展
  • 慢衰落的条件
    T_s<<T_c 且B_s>>B_D