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信號的衰減

  移動通信系統(tǒng)多建于大中城市的市區(qū),城市中的高樓林立、高低不平、疏密不同、形狀各異,這些都使移動通信中無線電波的傳播路徑進(jìn)一步復(fù)雜化,并導(dǎo)致其傳輸特性變化十分劇烈。據(jù)以上原因,使移動臺接收到的電波一般是直射波和隨時變化的繞射波、反射波、散射波的疊加,這樣就造成所接收信號的電場強(qiáng)度起伏不定,這種現(xiàn)象稱為衰落。

  在移動通信中,無線電波主要是以空間波的形式傳播。但是由于表面波隨著頻率的升高衰減增大,傳播距離很有限。所以在分析移動通信信道時,主要考慮直達(dá)波和反射波的影響。認(rèn)為在接收端的接收信號是直達(dá)波和多個反射波的合成。

  由于到達(dá)移動臺天線的信號不是單一路徑來的,而是許多路徑來的眾多反射波的合成。由于電波通過各個路徑的距離不同,因而各個路徑來的反射波到達(dá)時間不同,相位也就不同。不同相位的多個信號在接收端迭加,有時迭加而加強(qiáng)(方向相同),有時迭加而減弱(方向相反)。這樣,接收信號的幅度將急劇變化,即產(chǎn)生了衰落。這種衰落是由多徑引起的,所以稱為多徑衰落。

   

  它使接收端的信號近似于一種叫做Rayleigh分布的數(shù)學(xué)分布,故多徑快衰落又稱為 Rayleigh衰落。

   

  此外,接收信號除瞬時值出現(xiàn)快衰落之外,場強(qiáng)中值(平均值)也會出現(xiàn)緩慢變化。變化的原因主要有兩方面:一是地區(qū)位置的改變;二是由于氣象條件變化,大氣的條件發(fā)生緩變,以致電波的折射傳播隨時間變化而變化,多徑傳播到達(dá)固定接收點的信號的時延隨之變化。這種由陰影效應(yīng)和氣象原因引起的信號變化,稱為慢衰落。

   

  后一原因引起的變化較小,通常忽略。

  慢衰落接收信號近似服從一種叫做對數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)分布,變化幅度取決于障礙物狀況、工作頻率、障礙物和移動臺移動速度等。快衰落和慢衰落是由相互獨立的原因產(chǎn)生,隨著移動臺的移動,這二者構(gòu)成移動通信接收信號不穩(wěn)定的因素。


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