移动通信基础信道传播.ppt

*2.空间波传播地球大气不均匀，介电常数随高度增加逐渐减小，大气折射率也随高度增加而减小并趋于1。将大气层分成许多平行于地球面的薄层，可认为薄层折射率n均匀，各薄层折射率随高度增加逐渐减小。电磁波从低层射向高层时，即从光密媒质射向光疏媒质，穿过每一薄层的波都会向着离开法线的方向偏折，每穿过一个薄层就偏折一次。传播路径是一条不断向地面偏折的曲线，实际传播距离大于视距传播的直线距离。折射定理：入射角与折射角的正弦之比，等于两种媒质的折射率之反比。θ1：入射角θ2：折射角n1：媒质1的折射率n2：媒质2的折射率。n2n1*01n2图2-8大气层对电磁波的折射03θ2单击此处添加正文。05n3单击此处添加正文。07n4单击此处添加正文。04n1单击此处添加正文。06θ3单击此处添加正文。08θ4单击此处添加正文。02θ1单击此处添加正文。*2.空间波传播保持传播圆弧线上每一点至地面的距离不变，把射线拉直，得到一个半径为Re的等效地球面。Re=8450km。用等效半径代替地球的实际半径，视距传播距离计算公式为*3.天波传播天波是天线发射后射向太空的电磁波，天波依靠电离层反射实现地球通信。大气中有一层电离层，电磁波遇到电离层会发生反射。电离层反射是电磁波在电离层中连续折射的结果。地面上空50km到几百km的范围内，气体分子受太阳光照射发生电离，形成厚度为几百km的电离层。电离层中电子密度呈现不均匀分布，先是随高度增加密度增大，在300km高空附近达到最大值，而后随高度增加密度减小。*3.天波传播折射率先是随着高度的增加而减小，然后又随高度的增加而增大。上式中，Ne0，因此n1。04单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。媒质折射率为03单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。εr=1-80.8Ne/f2。02单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。相对介电常数与媒质中自由电子密度Ne的关系为01移动通信PART1移动通信讲授内容第1章移动通信发展概述第2章移动通信基础： 信道传播、多址接入、组网第3章移动通信系统GSMCDMAWCDMACDMA2000TD-SCDMA第4章第三代移动通信系统演进第2章无线通信基础无线信道传播抗摔落技术多址接入技术移动通信网络技术*2.1无线信道传播电磁波的基本知识添加标题无线电波的传播方式添加标题电磁波的极化添加标题*2.1.0无线信道传播概述有线信道特性是稳定的、可预测的。但铺设固定，不灵活。无线信道特性是随机的、时变的、不可预测的。但取消连线，铺设灵活，适应各种地理环境。近三十多年来，无线通信获得快速发展。*2.1.0无线信道传播概述无线通信利用电磁波传播进行信息传输与信息交换。掌握电磁波传播特性是无线通信系统研究与应用的基础。电磁波有多种传播方式：地球表面波传播、空间波传播、对流层反射和电离层反射等。不同传播方式具有不同的传播特性。城市传播环境复杂，发射机和接收机之间基本上无视线（LOS）路径，多径传播普遍存在，高层建筑物引起的绕射损耗也非常大。*城市传播环境示意图*2.1.0无线信道传播概述多径传播会使接收信号产生多径衰落(小尺度衰落)，接收信号电平急剧起伏，严重影响通信效果。多径传播会产生时间色散现象，造成码间干扰。多径传播是影响无线通信系统性能和通信效果的主要因素。减小多径传播影响的技术措施：分集接收（时间分集、空间分集、频率分集）、匹配滤波等。*时间色散*4.1无线信道传播概述掌握电磁波传播特性是理解无线通信协议设计背后原因的基础。无线信道传播特性也是无线通信系统工程设计和研究频谱有效利用、系统电磁兼容性等课题所必须了解和掌握的内容之一。3G长期演进技术的核心MIMO则是直接利用了多径传播特性。电磁波的传播机制，总体上主要是反射、透射、散射和绕射（衍射）等。对这些传播机制的研究是掌握电磁波传播特性的基础。*2.1.0无线信道传播概述无线通信传播环境下，主要关心电磁波两个方面的传播特性:大尺度路径损耗：决定无线信号的最大传播距离，是无线网络规划设计中的一个基本参数。多径传播：造成的小尺度衰落现象直接影响实时通信效果。*图4.1小尺度衰落同大尺度路径损耗比较*大尺度路径损耗决定Rx与Tx相距一定距离时的平均接收信号电