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移动通信(第五版)(章坚武)第3章

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《移动通信》课程教学大纲

《移动通信》课程教学大纲

《移动通信》课程教学大纲适用专业：通信工程编写日期：2015.10适用对象：本科执笔：刘世安学时数：54 审核：一、课程教学目标1、任务和地位：本课程是通信工程(本科)专业的一门专业课。

从学科性质上看，它是一门综合性很强的课程，综合了无线通信的系统原理及应用，其目的是使学生能适应现代社会通信事业快速发展的需要，并对移动通信原理、数字移动通信系统、数字移动通信技术与工程、个人通信有较深刻的理解。

2、知识要求：通过教学，使学生基本了解移动通信的概念，移动通信系统控制方式；掌握移动通信无线设备的原理及结构；掌握移动通信各种类型网络的组成及原理，以及移动通信的未来发展方向，使学生能成为具有较深厚理论基础的移动通信的高级人材。

3、能力要求：通过本课程的学习，使学生对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。

二、教学内容与要求第一章绪论[目的要求]1、了解移动通信的发展概况(不仅包括过去的，还包括现在的)。

2、掌握为什么要发展数字蜂窝系统的原因。

3、了解典型移动通信系统。

4、掌握移动通信的基本技术。

[教学内容]1、移动通信的发展概况，发展趋势。

2、移动通信的概念、主要特点及其分类。

3、典型移动通信系统。

4、移动通信的基本技术。

5、了解移动通信的标准化组织。

[重点难点]移动通信的主要特点，基本技术。

[教学方法] 课堂讲解第二章调制解调[目的要求]1、掌握MSK、GMSK、GFSK的调制原理和差别。

2、掌握MSK的相位轨迹和同相分量、正交分量的输出。

3、掌握QPSK、OQPSK、π/4-DQPSK和QAM调制的基本原理和差别。

[教学内容]1、调制的概念，移动通信中调制技术的作用。

2、最小频差和相位连续的概念，最小频移键控的概念和调制原理。

移动通信(第六版)(章坚武)课件章 (3)

移动通信(第六版)(章坚武)课件章 (3)
第3章 移动通信的电波传播
第3章 移动通信的电波传播
3.1 VHF、 UHF频段的电波传播特 性 3.2 电波传播特性的估算 3.3 传输模型的校正——路测
第3章 移动通信的电波传播
3.1 VHF、 UHF频段的电波传播特性
当前陆地移动通信主要使用的频段为VHF和UHF,即 150 MHz、450 MHz、900 MHz、1800 MHz。移动通信中的传播方式 主要有直射波、反射波和地表面波等传播方[JP2]式。 由于地 表面波的传播损耗随着频率的增高而增大， 传播距离有限， 因此在分析移动通信信道时， 主要考虑直射波和反射波的影 响。 图3-1表示出了典型的移动信道电波传播路径。
第3章 移动通信的电波传播
已知地球半径为R=6370 km, 设发射天线和接收天线高度 分别为hT和hR(单位为m), 理论上可得视距传播的极限距离d0为
d0 3.57( hR hT )km
(3-2)
由此可见, 视距决定于收、发天线的高度。天线架设越高,
视线距离越远。
第3章 移动通信的电波传播
第3章 移动通信的电波传播 设
A2
K 10 lg 2 2 dB
若A→0, K→-∞，则莱斯分布趋近于瑞利分布。
第3章 移动通信的电波传播
3.1.6 阴影衰落 当电波在市区传播时，必然会经过高度、位置、占地面积
等都不同的建筑物， 而这些建筑物之间的距离也是各不相同 的。 因此， 接收到的信号均值就会产生变化， 这就是阴影 衰落。由于阴影衰落造成的信号电平变化较缓慢， 因此又称 为慢衰落。
实际上，当考虑了空气的不均匀性对电波传播轨迹的影响 后, 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极限距离d0为

移动通信电子信息类本科第3章.pdf

移动通信电子信息类本科第3章.pdf

p(x, y)dxdy p(x)dx p( y)dy
式中，p(x, y)为随机变量x和y的联合概率密度函数。
第 3 章 移动信道中的电波传播与分集接收
假设
2 x
2 y
2
，且p(x)和p(y)均值为零，则
p(x, y)
1
x2 y2
e 2 2
2 2
通常，二维分布的概率密度函数使用极坐标系(r, θ)表 示比较方便。此时，接收天线处的信号振幅为r, 相位为θ， 对应于直角坐标系为：
x1
d1d2
d1 d2
(3-21)
第 3 章 移动信道中的电波传播与分集接收
图 3 – 4 绕射损耗与余隙关系
第 3 章 移动信道中的电波传播与分集接收
由图3 - 4 可见，当x/x1＞0.5 时，附加损耗约为 0dB， 即障碍物对直射波传播基本上没有影响。为 此，在选择天线高度时，根据地形尽可能使服务区内 各处的菲涅尔余隙x＞0.5x1; 当x＜0，即直射线低于障 碍物顶点时，损耗急剧增加；当x=0时，即TR直射线从 障碍物顶点擦过时，附加损耗约为 6 dB 。
勒频移值为
fi
cosi
fm cosi
式中，v为车速，λ为波长，fm为θi=0°时的最大多普勒
频移，因此S i(t)可写成
Si
(t)
ai
exp[
j(i
2
t
cosi
)]exp[
j(0
0
)]
第 3 章 移动信道中的电波传播与分集接收
假设N个信号的幅值和到达接收天线的方位角是随机 的且满足统计独立， 则接收信号为
N
S(t) Si (t) i 1
i
i

移动通信 第3章

移动通信 第3章

移动通信第3章在当今的信息时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

它的发展速度之快，令人瞠目结舌。

从最初的简单语音通话，到如今的高速数据传输、多媒体应用以及智能互联，移动通信技术的每一次进步都深刻地改变着我们的生活方式和社会形态。

在这第 3 章中，让我们深入探讨移动通信领域中的一些关键技术和应用。

首先，我们来谈谈多址技术。

多址技术是实现多个用户共享有限的频谱资源的关键手段。

常见的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。

频分多址将频谱划分成不同的频段，每个用户被分配到一个特定的频段进行通信。

这种方式简单直观，但频谱利用率相对较低。

时分多址则是将时间分成不同的时隙，每个用户在指定的时隙内进行通信。

它提高了频谱的利用率，但对于时间同步的要求较高。

码分多址是一种基于扩频技术的多址方式，不同用户使用不同的扩频码来区分。

它具有抗干扰能力强、频谱利用率高的优点，但技术实现相对复杂。

接下来，让我们看看调制解调技术。

调制的目的是将数字信号转换为适合在信道中传输的模拟信号，解调则是将接收到的模拟信号还原为数字信号。

常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM），以及它们的组合，如正交幅度调制（QAM）。

QAM 在现代移动通信中得到了广泛应用，它通过同时调整信号的幅度和相位来传输更多的信息，从而提高了频谱效率。

但这也对信道的质量和接收端的解调算法提出了更高的要求。

再来说说信道编码技术。

信道编码的作用是在发送端对信息进行编码，增加冗余信息，以便在接收端能够检测和纠正传输过程中产生的错误。

常见的信道编码有卷积码、Turbo 码和低密度奇偶校验码（LDPC 码）等。

卷积码具有编码简单、性能较好的特点，Turbo 码则在纠错性能上有了显著提升，而 LDPC 码在高码率下具有出色的性能。

在移动通信系统中，智能天线技术也是一项重要的创新。

智能天线可以通过调整天线的波束方向和形状，实现对信号的定向传输和接收，从而提高信号的强度和质量，减少干扰。

移动通信(第五版)(章坚武)第4章

移动通信(第五版)(章坚武)第4章
2 Eb Pe,BPSK Q N 0 Q( x)

(4-18)
式中:
Q( x)
x
x2 1 exp dx 2π 2
(4-19)
由于BPSK接收机在载波恢复上存在相位模糊问题，因此 BPSK无法得到实际应用。
物信学院 课件制作：蔡彦
s(t ) Re[ Aa(t ) exp( j2πf c t )] A[a R (t ) cos(2πf c t ) a1 (t ) sin(2πf c t )]
物信学院
(4-5)
(4-6)
课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术
4.2.1 二进制移相键控(BPSK)
1. BPSK信号的表示式sBPSK(t)
物信学院 课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术 π/4-QPSK 系统的调制器和解调器原理框图也可以用类似方
法实现，只要把两个载波 cosωct 和 sinωct 分别用 cos(ωct+45°) 和
sin(ωct+45°)代替就可以了。
在加性白噪声性能下，QPSK的误码率Pe,QPSK为
Pe,QPSK
第4章 数字调制技术
第4章 数字调制技术
4.1 引言
4.2 线性调制技术 4.3 恒包络调制技术 4.4 “线性”和“恒包络”相结合的调制技术 4.5 正交频分复用(OFDM)技术 4.6 扩频调制技术 4.7 在多径衰落信道中的调制性能分析
物信学院 课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术
4.1 引 言
式中, θch是相对于信道时延有关的相位。
(4-15)
(4-16)
物信学院
课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术

《现代移动通信(第5版)》读书笔记模板

《现代移动通信(第5版)》读书笔记模板

11.3思考题与习题
11.1.1集群通信的基本概念 11.1.2集群通信的技术特点 11.1.3集群系统的分类 11.1.4集群方式 11.1.5集群通信的主要功能 11.1.6数字集群通信系统
11.2.1低轨道卫星移动通信 11.2.2 “铱”系统 11.2.3 “全球星”系统 11.2.4卫星移动通信的发展
3.4.1同频干扰对系统容量的影响 3.4.2小区分裂 3.4.3小区扇区化 3.4.4覆盖区域逼近方法
3.5.1话务量与呼损 3.5.2多信道共用的容量和信道利用率
3.6.1基本络结构 3.6.2移动通信的典型络结构
3.7.1接入信令 3.7.2络信令 3.7.3信令应用
3.8.1系统的位置更新过程 3.8.2越区切换
4.1数字调制
1
技术基础
4.2线性调制
2
技术
3 4.3恒包络调
制技术
4
4.4 “线性” 和“恒包络”
相结合的调制
技术
5 4.5扩频调制
技术
4.7多载波调制技 术
4.6自适应编码调 制技术
4.8思考题与习题
4.1.1移动通信对数字调制的要求 4.1.2数字调制的性能指标 4.1.3数字调制信号所需的传输带宽 4.1.4目前所使用的主要调制方式
0 4
9.4 4G系 统的无线核 心技术
0 6
9.6思考题 与习题
0 3
9.3 LTE系 统的无线接 口
0 5
9.5 LTEAdvanced 系统的增强 技术
9.1.1 4G的发展历程 9.1.2 4G的基本特征
9.2.1 4G系统的络结构 9.2.2 4G协议栈
9.3.1 LTE系统的帧结构 9.3.2 LTE系统的物理资源块 9.3.3 LTE系统的物理信号 9.3.4 LTE系统的信道

最新移动通信章坚武专业知识讲座


文档来源于网络仿，。第文文8档档章所如提第有供四不的当代信之移息处动仅，供通请参信联考系系之本统用人(，4或不Ｇ网能)站作删为除科。学依据，请勿模
8.3.2 多天线技术 使用多天线技术（MIMO），可以把空间域作为另一 个新资源。在追求更高频谱效率的要求下，多天线技术已 经成为最基本的解决方案之一。空间分集天线配置专门针 对LTE设计。实际上，LTE系统规定了三类天线技术： MIMO、波束成形和分集方法。对提升信号鲁棒性、实现 LTE系统能力来说，这三种技术都非常关键。
LTE项目首先从定义需求开始，仅用6个月就完成了系统 需求的制定。在2005年6月TSGRAN#28的魁北克全会上，通 过了LTE的需求报告。LTE的关键需求概括描述如下
（1）峰值速率：上、下行各20MHz带宽条件下，下行 峰值速率为100Mb/s，上行峰值速率为50Mb/s。
（2）控制面延迟：空闲状态到激活状态的转换时间小 于100ms。
（12）系统复杂度方面：最小档档章所如提第有供四不的当代信之移息处动仅，供通请参信联考系系之本统用人(，4或不Ｇ网能)站作删为除科。学依据，请勿模
8.3 LTE的关键技术
LTE采取了一系列先进的无线接口技术来满足LTE的 需求，概括起来有3种基本技术：多载波技术、多天线技 术及分组交换无线接口。这些基本技术保证了LTE的高数 据速率和高频谱效率。
文档来源于网络仿，。第文文8档档章所如提第有供四不的当代信之移息处动仅，供通请参信联考系系之本统用人(，4或不Ｇ网能)站作删为除科。学依据，请勿模
8.4 LTE协议综述
8.4.1 LTE系统架构 LTE系统无线侧以MIMO和64QAM等技术为基础，可实 现100Mb/s以上速率。同时LTE系统只存在PS域，在系统架构 上，LTE在3GPP原有系统架构上进行演进，但对原3G系统的 NodeB、RNC、CN进行功能整合，系统设备简化为eNodeB和 EPC(EvolvedPacketCore)两种网元。整个LTE系统由核心网 (EPC)、基站(eNodeB或eNB)和用户设备(UE)三部分组成。其 中，eNodeB负责接入网部分，也称E－UTRAN；EPC负责核 心网部分，EPC处理部分称为移动管理模块（MME， MobilityManagementEntity），数据处理部分称为系统架构演 进（SAE，SystemArchitectureEvolution）网关。eNodeB与 EPC通过S1接口连接，eNodeB之间通过X2接口连接，UE与 eNodeB通过Uu接口连接。LTE网络架构如图8-3所示。

移动通信第三章-2007-03f


同济大学 徐娟
26
3.3.3 三种效应-远近效应 远近效应：由于接收用户的随机移动性， 移动用户与基站间的距离也是随机地变 化，若各移动用户发射功率一样，那么 到达基站的信号强弱不同，离基站近信 号强，离基站远信号弱。通信系统的非 线性则进一步加重，出现强者更强、弱 者更弱和以强压弱的现象。
同济大学 徐娟
同济大学 徐娟
33
3.3.4 三类主要快衰落的物理模型
根据统计测试结果，移动通信中接收机接收到的多径的 时延信号强度如下图所示。 该图是由不同时延信号强度所构成的时延谱，亦称为多 径散布谱。 ∞ 平均多径时延（E(t)的一阶矩) τ = 0 tE (t )dt
∫
时延扩展Δ（E(t)的均方根） Δ
=
同济大学 徐娟
3
3.1 研究无线信道的意义和方法 移动信道的特点和实质
移动信道下的电波传播机制（直射波、反射 波、绕射波、散射波） 移动信道三大损耗（路径损耗、慢衰落、快 衰落（频率选择性衰落、时间选择性衰落、 空间选择性衰落）） 移动信道四大效应（阴影效应、多径效应、 多普勒效应、远近效应）
同济大学 徐娟
∫0
∞ 2
t E (t )dt τ 2
Δ越大，时延扩展越严重；越小，时延扩展越轻。
同济大学 徐娟
34
3.3.4 三类主要快衰落的物理模型
从频域观点，多径时散现象将导致频率选择性衰 落，即对不同频率成分有不同的响应。 双射线信道等效网络的传递函数
S o (t ) H e (ω , t ) = = 1 + re jωΔ (t ) S i (t )
是指视距范围内无遮挡的传播。直射波传播 的信号最强。可按自由空间传播来考虑。
反射波：

通信工程专业移动通信课后习题答案(章坚武)

通信工程专业移动通信课后习题答案(章坚武)通信工程专业移动通信课后习题答案 (章坚武)第一章：移动通信系统概述1.1 移动通信系统的定义和发展历程1.2 移动通信系统的组成及基本原理1.3 移动通信系统的应用领域和未来发展趋势第二章：移动通信网络架构与技术2.1 移动通信网络的层次结构和功能划分2.2 GSM（Global System for Mobile Communications）网络架构2.3 CDMA（Code Division Multiple Access）网络架构2.4 LTE（Long Term Evolution）网络架构第三章：移动通信中的信道传输技术3.1 交换技术与通信传输基础知识3.2 语音信道的传输技术3.3 数据信道的传输技术3.4 带宽和频谱利用技术第四章：移动通信中的移动性管理4.1 移动性管理的概念和目标4.2 移动性管理的实现技术4.3 移动性管理中的位置注册和位置更新第五章：移动通信的无线接入技术5.1 移动通信中的无线接入技术概述5.2 TDMA（Time Division Multiple Access）技术5.3 CDMA技术5.4 OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术第六章：移动通信中的信道编码与调制技术6.1 信道编码的基本原理6.2 移动通信中的信道编码技术6.3 信道编码与调制技术的应用第七章：移动通信中的多址技术7.1 多址技术的基本原理7.2 TDMA技术7.3 CDMA技术7.4 OFDMA技术第八章：移动通信系统中的传输系统8.1 传输系统的基本要求和功能8.2 传输系统中的传输介质和传输设备8.3 传输系统的时钟和同步控制8.4 传输系统的性能评估和故障处理第九章：移动通信的无线资源管理9.1 无线资源管理的概念和意义9.2 GSM网络中的无线资源管理9.3 CDMA网络中的无线资源管理9.4 LTE网络中的无线资源管理第十章：移动通信安全技术10.1 移动通信系统的安全问题和需求10.2 移动通信的加密和解密技术10.3 移动通信的用户认证和接入控制附件：附件1：GSM网络架构图示附件2：CDMA网络架构图示附件3：LTE网络架构图示法律名词及注释：1.GSM（Global System for Mobile Communications）：全球移动通信系统，是目前全球最广泛使用的数字移动通信系统标准之一。

移动通信书本整理.


耗 L 为 ［L］ = ［Lfs］+16.5 = 116.0dB 5、（地面）反射波：当电波传播中遇到两种不同介质的光滑界面时， 如果界面尺寸比电波
波长大得多， 就会产生镜面反射。
接收场强 E 有时会同相相加，有时会反向抵消，这就造成了合成波的衰落现象。
E E0 (1 Rej ) E0 (1 R ej() )
第三章调制解调
移动通信模型中信号的处理流程： 发端：信源采样和编码—信道编码、交织—扩频、加扰—调制和信道速率适配—信号放大和
郊区/开阔地/准开阔地的损耗中值=市区总损耗—（对应地）修正因子
（郊区的修正因子用 Kmr ；开阔地修正因子 Q0 ;准开阔地修正因子 Qr） 任意地形地区的传播损耗中值：LA = LT-KT （该公式可以用到以上任意地形）
LT 为中等起伏地市区传播损耗中值， 即 LT = Lfs + Am(f, d) — Hb(hb, d) — Hm(hm, f) 地形地物修正因子 KT ：KT=Kmr+Q0+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+Ks 3 任意地形地区的传播损耗的中值
速的衰落（多径效应——多径衰落）。多径效应所引起的快衰落要慢很多，所以称为慢衰落。
局部中值：在局部时间中，信号大于此值和小于此值的时间各为 50%。
全局中值：对局部中值取平均值。 2 多普勒频移值为 ：fi c
os
i
f m c osi
fm 为θi=0°时的最大多普勒频移。
3 由下式多径衰落信号包络服从瑞利分布，故称为多径衰落称为 瑞利衰落。
号包络衰落的速率。频率越高，速度越快，则平均衰落率的值越大。
衰落深度指信号的有效值与该次衰落的信号最小值的差值。
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d0 3.57 ( hR hT )km
高, 视线距离越远。
(3-2)
由此可见 , 视距决定于收、发天线的高度。天线架设越
实际上，当考虑了空气的不均匀性对电波传播轨迹的影
响后, 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极限距离d0为
d 0 4.12 ( hR hT
物信学院 蔡彦
第3章 移动通信的电波传播 1. 市区传播衰耗中值
图 3-6表明了基本衰耗中值 Am(f, d) 与工作频率、通信距离
的关系。可以看出随着工作频率的升高或通信距离的增大，传 播衰耗都会增加。图中，纵坐标以分贝计量，这是在基地站天 线有效高度hb=200 m，移动台天线高度hm=3 m，以自由空间传 播衰耗为基准(0 dB)， 求得的衰耗中值的修正值Am(f, d)。 换言 之， 由曲线上查得的基本衰耗中值 Am(f, d)加上自由空间的传 播衰耗Lbs才是实际路径衰耗LT， 即
40 LA (dB) 120 40 lg d 20 lg hT hR 20 lg f 88 20 lg f 20 lg hT 20 lg hR 40 lg d
(3-18)
物信学院
蔡彦
第3章 移动通信的电波传播 3.2.2 奥村(Okumura)模型 移动通信中电波传播的实际情况是复杂多变的。实践证明， 任何试图使用一个或几个理论公式计算所得的结果，都将引入 较大误差，甚至与实测结果相差甚远。为此，人们通过大量的 实地测量和分析，总结归纳了多种经验模型。在一定情况下， 使用这些模型对移动通信电波传播特性进行估算，通常都能获 得比较准确的预测结果。这里主要介绍目前应用较为广泛的奥 村（Okumura）模型，简称OM模型。它是由奥村等人在日本东 京使用不同的频率、不同的天线高度，选择不同的距离进行一 系列测试，最后绘成经验曲线而构成的模型。这一模型将城市 视为“准平滑地形”，给出城市场强中值。对于郊区，给出开 阔区的场强中值，以城市场强中值为基础进行修正。对于“不 规划地形”，也给出了相应的修正因子。由于这种模型给出的 修正因子较多，因此可以在掌握详细地形、地物的情况下，得 到更加准确的预测结果。我国有关部门在移动通信工程设计中 也建议采用OM模型进行场强预测。
x0 x0
(3-14)
式中，x为由对数正态随机变量x所假设的值，m为对应于正 态分布的中值，σ为对应于正态分布的标准偏差。
物信学院
蔡彦
第3章 移动通信的电波传播
3.2 电波传播特性的估算
3.2.1 Egli John J.场强计算公式
在实际中，由于移动通信的移动台在不停地运动。计算 绕射损耗中的 x 、 x1 的数值处于变化中，因而使用公式计算
4πh1h2 40 E (dB) E0 (dB) 20 lg 20 lg d f
或者说，不平坦地带传播衰减
(3-16)
4πhT hR 40 A(dB) E (dB) E0 (dB) 20 lg 20 lg 2 f d
则不平坦地区的传播衰耗LA为
(3-17)
如果hT、hR采用米(m)表示，d用公里(km)表示，f用MHz表示，
第3章 移动通信的电波传播
2 U ( t ) xc (t ) xs2 (t )
xs (t ) (t ) arct an xc ( t )
由于Ri(t)和υi(t)随时间的变化与发射信号的载频周期相比， 是缓慢变化的，因此xc（t）、xs（t）及包络U(t)、相位υ(t)也是 缓慢变化的。通常，U(t)满足瑞利分布，相位υ(t)满足均匀分布，
Lbs 32.45 20lg d 20lg f dB
式中, d为距离km, f为工作频率MHz。
物信学院
蔡彦
第3章 移动通信的电波传播
3.1.2 视距传播的极限距离
图3-2 视距传播的极限距离
物信学院 蔡彦
第3章 移动通信的电波传播 已知地球半径为R=6370 km, 设发射天线和接收天线高度 分别为hT和hR(单位为m), 理论上可得视距传播的极限距离d0为
不平坦地区场强时遇到较大的麻烦。 Egli John J.提出一种经
验模型，并根据此模型提出经验修正公式，认为不平坦地区 的场强等于平面大地反射公式算出的场强加上一个修正值， 其修正值为
40 20lg f
(3-15)
式中, f为工作频率，以MHz为单位。
物信学院 蔡彦
第3章 移动通信的电波传播
这样，不平坦地区的场强公式为
传播距离有限，因此在分析移动通信信道时， 主要考虑直
射波和反射波的影响。 图3-1表示出了典型的移动信道电波 传播路径。
物信学院
蔡彦
第3章 移动通信的电波传播
图3-1 典型的移动信道电波传播路径
物信学院
蔡彦
第3章 移动通信的电波传播
3.1.1 直射波
在自由空间中, 电波沿直线传播而不被吸收, 也不发生 反射、 折射和散射等现象而直接到达接收点的传播方式称 为直射波传播。直射波传播损耗可看成自由空间的电波传 播损耗Lbs, Lbs的表示式为
物信学院 蔡彦
第3章 移动通信的电波传播 阴影衰落反映了在中等范围（数百倍的波长量级）内的 接收信号电平平均值起伏变化的趋势，且一般服从对数正态 分布。 对数正态分布的概率密度函数可表示为
1 (ln x m) 2 exp 2 p( x) 2 2 0
R(t ) Ri (t ) cos i (t ) cosct Ri (t ) sini (t ) sin ct
i 1 i 1
n
n
（3-9）
蔡彦
物信学院
第3章 移动通信的电波传播 设:
n
xc (t ) Ri (t ) cos i (t )
i 1 n
xs (t ) Ri (t ) sin i (t )
物信学院
(km )
(3-3)
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第3章 移动通信的电波传播 3.1.3 绕射损耗 在移动通信中，通信的地形环境十分复杂，很难对各 种地形引起的电波损耗做出准确的定量计算，只能作出一 些定性分析，采用工程估算的方法。在实际情况下，除了 考虑在自由空间中的视距传输损耗外，还应考虑各种障碍 物对电波传输所引起的损耗。通常将这种损耗称为绕射损 耗。 设障碍物与发射点、接收点的相对位置如图3-3所示， 图中x表示障碍物顶点P至直线AB之间的垂直距离，在传播 理论中x称为菲涅尔余隙。
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第3章 移动通信的电波传播
3.1.4 反射波
图3-5 反射波和直射波
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第3章 移动通信的电波传播 反射波与直射波的行距差为
2hT hR d a b c d
号到达接收天线的时间差换算成相位差Δυ0为
(3-5)
பைடு நூலகம்
由于直射波和反射波的起始相位是一致的，因此两路信
式中：A为直达波振幅；r为接收信号的瞬时幅度；σ为噪声方
差；I0（· ）为第一类0阶Bessel函数。设
A2 K 10 lg 2 dB 2
若A→0, K→-∞，则莱斯分布趋近于瑞利分布。
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3.1.6 阴影衰落
当电波在市区传播时，必然会经过高度、位置、占地面积 等都不同的建筑物， 而这些建筑物之间的距离也是各不相同 的。 因此， 接收到的信号均值就会产生变化， 这就是阴影衰 落。由于阴影衰落造成的信号电平变化较缓慢， 因此又称为 慢衰落。 产生阴影衰落的原因之一是建筑物的位置不同以及屋顶边 缘的绕射特性不同， 这就导致了基站与移动台之间衍射衰耗 的随机变化。 阴影衰落产生的另一原因是用户附近的屋顶接 收到的场强在不断变化， 这是由于产生上一次反射的建筑物 高度不同而导致的。 这些因素也同样会导致相同地区的不同 街道之间接收信号均值的变化。 这两种因素对信号的影响是 各自独立的。
Lbs 32.45 20lg d 20lg f 32.45 20lg10 20lg 900 111.5dB
第3章 移动通信的电波传播
第3章 移动通信的电波传播
3.1 VHF、 UHF频段的电波传播特性 3.2 电波传播特性的估算
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第3章 移动通信的电波传播
3.1 VHF、UHF频段的电波传播特性
当前陆地移动通信主要使用的频段为 VHF 和 UHF, 即 150 MHz、450 MHz、900 MHz、1800 MHz。移动通信中 的传播方式主要有直射波、反射波和地表面波等传播方 [JP2]式。 由于地表面波的传播损耗随着频率的增高而增大，
LT Lbs Am ( f , d )
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(3-19)
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图3-6市区准平滑地形基本衰耗中值Am(f,d)的预测曲线簇
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第3章 移动通信的电波传播 例3-1 当d=10 km, hb=200 m, hm=3 m, f=900 MHz时，由式（３１）可求得自由空间的传播衰耗中值Lbs为
i 1
则式（3-9）可写成
R(t ) xc (t ) cosc (t ) xs (t ) sin c (t ) U (t ) cos[ct (t )]
(3-10) 式中: U(t)为合成波R(t)的包络； υ(t)为合成波R(t)的相位。U(t) 和￠ (t)的表达式为
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R(t)可视为一个窄带过程。假设噪声为高斯白噪声，σ为噪声方
差，r 为接收信号的损失幅度，则包络概率密度函数 p(r)和相位 概率密度函数p(θ)分别为：
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r2 p ( r ) 2 exp 2 2 r