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无线射频通信中的信道建模与传播特性一、引言（100字左右）无线射频通信已经成为了现代通信的重要组成部分，从手机通话到无线局域网，都离不开无线射频通信。
在无线射频通信的过程中，信道建模与传播特性的研究对于提高通信系统的可靠性和性能至关重要。
二、信道建模的概念和意义（200字左右）1. 信道建模是指对信号在传输过程中所经历的各种影响进行建模和仿真的过程。
2. 信道建模可以帮助我们了解信道对信号的衰减、多径效应、干扰等影响，从而设计出更加鲁棒和可靠的通信系统。
三、信道建模的步骤（400字左右）1. 信道特性的收集：通过实地测量和实验获取信道的相关参数，如衰减、多径效应、干扰等。
2. 数据处理与分析：对收集到的数据进行处理和分析，提取出信道模型所需要的特征参数。
3. 信道建模方法选择：根据实际需求和数据分析结果，选择合适的信道建模方法，如统计模型、几何模型、时频模型等。
4. 信道建模参数估计：利用已选择的建模方法，使用收集到的数据进行参数的估计和拟合。
5. 信道建模验证与评估：通过与实际场景进行对比和验证，评估所建模型的准确性和适用性。
6. 信道建模应用：将所建模型应用于具体的通信系统设计和性能评估中，为系统的优化和改进提供基础。
四、无线信道传播特性（400字左右）1. 多径效应：信号在传播过程中会经历多条路径，导致多径传播现象。
多径效应会产生多普勒频移、时延扩展和幅度衰减等。
2. 大尺度衰减：信号在传播过程中会因为材料和障碍物的阻挡而遭受衰减。
通常使用路径损失指数（Path Loss Exponent）来描述衰减的程度。
3. 阴影衰落：信号在传播过程中，由于信号与建筑物、自然环境等的阻挡和干扰，会造成信号的强度突变现象。
4. 多普勒展宽：移动通信中，信号源和接收器之间的相对运动会导致多普勒频移，进而引起信号的频谱扩展。
5. 天气衰落：天气现象对信号的传播也会产生影响，如雨滴、雪花等大气中的微粒会散射和吸收信号。
无线射频识别(RFID)技术的应用篇一：无线射频识别技术()基础知识无线射频识别技术（）基础知识无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应（）或者电磁传播（）来进行通信，以达到自动识别被标识物体的目的。
基本工作方法是将无线射频识别标签（）安装在被识别物体上（粘贴、插放、挂佩、植入等），当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器（）的阅读范围时，标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向阅读器发送自身信息如号等，阅读器接收这些信息并进行解码，传输给后台处理计算机，完成整个信息处理过程。
无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。
所涉及的关键技术大致包括：芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。
一、基本概念无线射频识别技术（，）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号的空间耦合（电磁感应或者电磁传播）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
图1所示为系统配置示意图。
图1系统配置示意图电磁感应，即所谓的变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律，如图2所示。
电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。
典型的工作频率有：125、225和1356。
识别作用距离小于1，典型作用距离为10～20。
图2电感耦合电磁传播或者电磁反向散射（）耦合，即所谓的雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律，如图3所示。
电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。
典型的工作频率有：433、915、245、58。
识别作用距离大于1，典型作用距离为3～0。
图3电磁耦合射频识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。
在的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上（表面或者内部），当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。
无线电波传播原理1无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.1 电磁场与电磁波基础1820年奥斯特电磁1831年法拉第磁电产生产生变化的电场磁场变化的磁场电场激发?电磁场理论麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出了著名的电磁场理论（经典电磁场理论），指出变化电场和变化磁场形成了统一的电磁场，预言电磁场能以波动的形式在空间传播，称为电磁波；并得到电磁波在真空中传播的速度等于光速，从而断定光在本质上就是一种电磁波。
后来，赫兹用振荡电路产生了电磁波，使麦克斯韦的学说得到了实验证明，为电学和光学奠定了统一的基础。
因此，麦克斯韦的经典电磁场理论是人类对电磁规律的历史性总结，是19世纪物理学发展的最辉煌成就，是物理学发展史上一个重要的里程碑。
电磁波的诞生赫兹----德国物理学家赫兹对人类伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在，发现了光电效应。
1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。
开创了无线电电子技术的新纪元。
赫兹用各种实验，证明了不仅电磁波的性质和光波相同，而且传播速度也相同，并可发生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，即电磁波服从一般波动所具有的一切规律。
如果空间的电场或磁场变化是周期性的，我们用周期和频率来描述变化快慢。
电磁场变化过程中产生的电磁波的频率等于电磁场的变化频率；电磁波在传播中从一种介质进入另一种介质时，其频率不会发生改变，但其传播速度会发生改变。
电磁波的应用从1888年赫兹用实验证明了电磁波的存在，1895年俄国科学家波波夫发明了第一个无线电报系统。
1914年语音通信成为可能。
1920年商业无线电广播开始使用。
20世纪30年代发明了雷达。
40年代雷达和通讯得到飞速发展，自50年代第一颗人造卫星上天，卫星通讯事业得到迅猛发展。
如今电磁波已在通讯、遥感、空间控测、军事应用、科学研究等诸多方面得到广泛的应用。
无线电通信的起源1897 年：马可尼完成无线通信试验——电报发收两端距离为18 海里试验是在固定站与一艘拖船之间进行的20 世纪初：两次世界大战导致无线通信蓬勃发展步话机、对讲机等1941 年美陆军就开始装备步话机短波波段，电子管电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按波长电磁波分类-按波长各波段电磁波特点长波通信：沿地面传播，衰减小、穿透能力强 中波通信：地波传播及夜晚电离层反射传播 短波通信：天波传播，适合远距离传输超短波通信：直线传播，视距通信，广播电视、移动通信微波通信：工作频带宽，长距离接力通信第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析传播途径①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.3 无线传播环境•问题：移动通信比较固定通信有那些特殊性呢?•多径无线传播无线路径是一个很复杂的传播媒介•手机发射功率有限手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小•频率资源有限带宽一定信道编码等占用额外频率资源频率需要被重复利用==> 产生同频干扰•用户行为的不确定性第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析无线信道分析在移动通信研究中的意义无线通信系统的信道十分复杂：9地理环境的复杂性和多样性9用户移动的随机性9多径传播无线信道是制约移动通信质量的主要因素无线信道是研究各种技术的主要推动力量无线信道的建模对于整个移动通信系统仿真的正确性和可靠性有着举足轻重的意义1.4 无线信道分析•无线信道中的损耗一般分为三个层次：—大尺度（又称路径损耗）【path loss】—中等尺度（阴影衰落、慢衰落）【shadowing】—小尺度衰落（快衰落）【fast fading】无线信道分析场强平均值随距离增加而衰减（路径损耗，大尺度衰落）•电磁波在空间传播的损耗场强中值呈慢速变化（慢衰落，阴影衰落，中等尺度衰落）•由地形地貌导致场强瞬时值呈快速变化（快衰落，小尺度衰落）•多径效应——由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，表现为快衰落•多普勒效应——由移动体的运动引起，多径条件下引起频谱展宽三种衰落区别•大尺度衰落主要是路径损耗，可用自由空间传播模型来近似；其特点是：慢变，信道在很长时间内可以认为是恒定的，而且衰落的幅度很小。
读《无线传播基本原理》笔记在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。
不同频段的频率具有不同的传播特性。
低频段频率传播损耗小，绕射能力强，室内覆盖效果好，但是容量有限。
高频段频率资源丰富，容量大，但是传播损耗大，绕射能力差，室内覆盖效果较差。
无线电波传输途径：直射波或地面反射波（最一般的传播方式），对流层反射波（传播具有很大的随机性，波长小于10米，频率大于30M），山体绕射波（阴影区信号来源，频率越高绕射能力越差）和电离层反射波（超视距通信途径，波长小于1米，频率大于300M）。
无线传播环境：地形结构（开阔区、平滑地形、丘陵地形和山区），人为环境（乡村地区、准郊区、郊区和市区）。
信号衰落：快衰落和慢衰落。
慢衰落：由障碍物阻挡造成的阴影效应，接受信号强度下降，但该场强中值随地理改变缓慢变化，又称阴影衰落。
快衰落：合成波的振幅、相位和角度随机。
快衰落细分为：时间选择性衰落（快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散）、空间选择性衰落（不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样）和频率选择性衰落（不同的频率衰落特性不一样，引起时延扩散）。
信号衰落解决办法：时间分集（符号交织、检错和纠错编码），空间分集（主、分集天线接收）和频率分集。
时间色散－另一种频率选择性衰落，起源于反射，主要指到达接收机的主信号和其他多经信号在空间传输时间差异而带来的同频干扰问题。
通过跳频手段解决“红灯问题”。
采用自适应均衡技术和调整站址来解决该问题。
传播模型是移动通信网小区规划的基础。
模型的价值就是保证了精度，同时节省了人力、费用和时间。
传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。
常见传播模型：Okumura(奥村)/Hata模型－适用频段：900M - 2000GHzCOST231-Hata模型-适用频段：1500-2000MHzCOST231 Walfish-Ikegami模型-适用频段：800M-200MHzKeenan-Motlev模型-使用室内传播模型校正：通过连续波（CW）测试，校正传播模型参数，增加无线覆盖预测的准确性。
