第2章 移动通信信道

第一章绪论1、移动通信的工作方式主要有几种？蜂窝式移动通信系统采用哪种方式？双工方式分类。

答：移动通信的工作方式：单工、双工、半双工。

蜂窝式移动通信系统采用双工。

双工方式分类：时分双工（TDD、频分双工（FDD 。

2、什么叫移动通信？有哪些主要特点？答：移动通信是指通信双方中至少有一方在移动中（或暂时停留在某处）进行信息传递的通信方式，成为现代通信中发展最快的通信手段之一。

特点：利用无线电波进行信息传输；在强干扰环境（外部干扰+内部干扰）下工作；无线电频率资源非常有限；提高通信容量；对移动终端设备要求高，必须适合移动环境；系统复杂，网络管理和控制必须有效。

3、1G 2G、3G 4G移动通信系统的主要特点对比。

答：1G全自动拨号，全双工方式，越区频道转换，自动漫游。

是模拟通信系统，采用小区制，蜂窝组网，多址接入方式为频分多址FDM A调制方式为FM2G :数字移动通信系统；采用小区制，微蜂窝组网；能够承载低速的数据业务；调制方式有GMS K QPSK等；多址接入方式为时分多址TDMA和码分多址CDMA采用均衡技术和RAKE接收技术，抗干扰多径衰落能力强；保密性好。

3G :微蜂窝结构，宽带CDMA技术；调制方式QPSK自适应调制；多址方式主要是CDMA 电路交换采用分组交换；具备支持多媒体传输能力的要求。

4G :是一个可称为宽带接入和分布式网络，是功能集成的宽带移动通信系统，是广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的的广播网络，是一个全IP的网络结构，包括核心网和无线接口，采用多种新的技术和方法来支撑。

4、移动通信中的干扰主要有哪些，哪种干扰是蜂窝移动通信系统所特有的？答：互调干扰：两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而构成干扰，如：接收机的混频。

邻道干扰：相邻或邻近的信道（或频道）之间，由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。

同频干扰：相同载频电台之间的干扰。

第二章 调制技术
目录
CONTENTS
什么是调制、解调？
调制的目的是什么？
调制的分类
01
线性调制与解调
恒定包络（连续相位）调制
02
03
04
05
（书2.5节）扩频通信
06
调制、解调技术
调制的目的是什么？
使传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号。 ？移动通信信道的特点
什么是调制、解调？
使高频信号的某个参数（如幅度、频率和相位）随基带信号发生相应的变化，以此方法携带基带信号的信息。 解调是调制的逆过程。 调制、解调技术
扩频通信
2.5 扩频通信
解扩
扩频
伪随机序列：
m序列(PN序列) Gold序列 Walsh函数
2.5 扩频通信
2.5 扩频通信
主要性能指标 处理增益（Gp）：频谱扩展前的信息带宽ΔF与频带扩展后的信号带宽W之比。
Mj：抗干扰容限 Ls：接收系统的工作损耗 （S/N）out：信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比 抗干扰容限：指扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的能力。
调制、解调技术
调制、解调技术
以上两种调制的优缺点：
线性调制（一般不等幅）： 优点：频带利用率高 缺点：要求通信设备从频率变换道放大和发射保 持充分的线性，所以设备复杂、成本高 恒定包络（连续相位）调制（等幅）： 优点：可使用功率高的C类放大器 缺点：频谱利用率低
调制、解调技术
线性调制与解调 设输入信号：{an}，an=±1，n=-∞,∞ 则PSK的信号形式为： 相移键控调制（PSK）
S
n
, 0Biblioteka t0je
?
t
0
j

第2章 移动通信信道的电波传播
• 2.1 VHF、UHF频段的电波传播特性 • 2.2 阴 影 效 应 • 2.3 移动信道的多径传播特性 • 2.4 多径衰落的时域特征和频域特征 • 2.5 电波传播损耗预测模型与中值路径损耗
预测
2.1 VHF、UHF频段 的电波传播特性
2.1.1 自由空间电波传播方式 2.1.2 视距传播的极限距离 2.1.3 绕射损耗 2.1.4 反射波
d0 3.57( hR (m) hT (m)) (km)
即视距取决于收、发天线的高度。天线架设越高，
视线距离越远。考虑空气不均匀性对电波传播轨迹的
影响，在标准大气折射情况下，等效地球半径
R=8500 km，可得修正后的视距传播的实际极限距
离 重点2
d0 4.12( hR (m) hT (m)) (km)
通过电场实测可以得到慢衰落的统计规 律。统计分析表明，接收信号的局部均值rlm 近似服从对数正态分布，其概率密度函数为
P(rlm )
1
e
rlm rlm
2 2
2π
式中， rlm 为整个测试区的平均值，即
rlm的期望值，取决于发射机功率、发射和接
收天线高度以及移动台与基站的距离。σ为标
准偏差，取决于测试区的地形地物、工作频率
慢衰落速率主要决定于传播环境，即移 动台周围地形，包括山丘起伏，建筑物的分 布与高度，街道走向，基站天线的位置与高 度，移动台行进速度等，而与频率无关。
慢衰落的深度，即接收信号电平变化的 幅度取决于信号频率与障碍物状况。频率较 高的信号比频率较低的信号容易穿透建筑物， 而频率较低的信号比频率较高的信号更具有 较强的绕射能力。
作业
W2-1，简述移动通信中电波传播的方式

大气折射有利于超视距的传播，但在视线距离内，因为折 射现象所产生的折射波会同直射波同时存在，从而也会产 生多径衰落。
超视距传播
假设A点架设一部发信机，天线的架高是H1，AB是 和地球相切的一条射线。若要接收到来波，接收天线
的架高必须超出这条切线。
A
d1 C d2 B
H1
H2
➢OO
视线传播极限距离
PT GT GR2 (4 )2 d 2
PT
➢ PT = 发射功率 (W) ➢ GT = 发射天线增益 ➢ GR = 接收天线增益 ➢ = c/f 波长(m)，c = 光速 (3×108 m/s)
➢ d = 发射机和接收机之间的距离(m)
自由空间传播损耗
自由空间传播损耗可以定义为：(不考虑天线增益)
前言
无线电波传播特性的研究结果可以用某种统计描述，也 可以建立电波传播模型，如图表、近似计算公式或计算 机仿真模型等。
本章在阐述陆地无线电波传输特性的基础上，重点讨论 陆地移动通信信道的特征、场强（或损耗）的计算方法 ，并对移动通信信道仿真作简要介绍。
内容安排
2.1 陆地无线电波传播特性 2.2 移动通信信道的多径传播特性 2.3 描述多径衰落信道的主要参数 2.4 阴影衰落的基本特性 2.5 电波传播损耗预测模型
Lfs
PT PR
4d
2
以dB计，得到：
或
L fs
(dB)
10
lg
4d
2
Lfs(dB) 32.44 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
可见，自由空间电波传播损耗只与工作频率 f 和传 播距离 d 有关。
2.1.3 大气中的电波传播
在实际移动通信信道中，电波在低层大气中传播。 整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平