无线通信的信道特性

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1 衰减1.1 路径衰减

一般发射机与接收机的距离在较大尺度上（数百米或者数千米），接收信号的功率衰减与传播距离d的n次方成正比。空间自由电波的n为2。

1.2 阴影衰减

由建筑物等阻挡的非视距传输导致的。

1.3 小尺度衰减

多路径效应导致，衰减速度比较快。

1.4大尺度衰减

路径衰减和阴影衰减输入大尺度衰减，衰减速度比较慢．

2 多路径效应

多径效应是指电磁波经不同路径传播后，各分量场到达接收端时间不同，按各自相位相互叠加而造成干扰，使得原来的信号失真，或者产生错误。比如电磁波沿不同的两条路径传播，而两条路径的长度正好相差半个波长，那么两路信号到达终点时正好相互抵消了（波峰与波谷重合）。这种现象在以前看模拟信号电视的过程中经常会遇到，在看电视的时候如果信号较差，就会看到屏幕上出现重影，这是因为电视上的电子枪从左向右扫描时，用后到的信号在稍靠右的地方形成了虚像。

多径效应对无线通信质量的影响非常大，它不仅是信道衰落的重要成因，也是限制传输带宽和传输速率的根本因素之一：带宽传输时，由于多径效应，会造成单个信号分量按不同路径传输后，先后到达接收端，随后又发生重叠，自身也会产生干扰。这些由于时延产生的干扰反映在频率上被称之为频率选择性衰落。当继续加大传输速率时，发送不同信号的时间间隔缩短，而不同信号由于传输路径不同，则彼此间到达接收端的时间间隔可能会进一步缩短，到一定程度则无法区别不同时间间隔的信号或数据（信号重叠在一起），即产生符号间干扰（ISI，Inter SymbolInteRFerence）。此时再加大速率，则通信质量已得不到保障，从而达到了信道传输速率的上限。

2.1瑞利／莱斯衰落2.2时延扩展

由于多路径效应，使得接收信号是不同延时信号的叠加，使得接收信号在时间上被扩展。
导致符号间干扰（ISI）。

2.3相干带宽－频率选择性衰落

导致频率选择性衰减，与Bc与均方根时延扩展有关。
信道在时域的时延扩散，引起了在频域的频率选择性衰落

2.3对策

分集接收
信号设计
自适应通信设计

3 时间时变性

发射机与接收机的相对运动导致。

3.1多普勒频移3.2多普勒扩展

由于接收机与发射机的相对运动使得接收信号在频域被扩展。

3.3相干时间
Tc=0.432/fm，Ts < Tc 慢衰落；Ts > Tc快衰落

4 总结

宽带通信主要需要考虑频率选择性衰落，而窄带通信则侧重于时间时变性，也就接收机或者发射机的动态性。
信号带宽导致的时间扩展和频率扩展之间是矛盾的。

５ 宽带通信5. 1 问题

由于信号的带宽比较大，会导致频率选择性衰落，导致ISI。

5. 2 解决措施

单载波 + 信道均衡
DS+Rake接收
分析： 信道均衡器需要大量的抽头，且训练序列要足够长，导致数据延时比较大，数据速率就不能提高。DS直接扩频，则会导致信号的带宽变宽，则只能降低扩频增益或者降低信号速率。
OFDM 多载波调制

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多径效应是指电磁波经不同路径传播后，各分量场到达接收端时间不同

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电磁波沿不同的两条路径传播，而两条路径的长度正好相差半个波长，那么两路信号到达终点时正好相互抵消了

道法自然

宽带通信主要需要考虑频率选择性衰落