移动通信系统中的信道特性

移动通信第三章移动信道的传播特性在我们的日常生活中，移动通信已经成为了不可或缺的一部分。

无论是打电话、发短信，还是上网浏览、在线视频，都离不开移动通信的支持。

而要实现稳定、高效的移动通信，就必须深入了解移动信道的传播特性。

这一章，咱们就来好好聊聊这个话题。

移动信道的传播特性是相当复杂的。

想象一下，当您在移动中打电话时，信号会受到各种各样的影响。

比如建筑物的阻挡、地形的起伏、天气条件的变化，甚至是人群的干扰等等。

首先，我们来谈谈多径传播。

这就好比您在一个充满镜子的房间里说话，声音会从不同的方向反射回来，形成多个路径到达接收点。

在移动通信中，信号也会通过多条不同的路径从发射端到达接收端。

这些路径的长度和传播条件各不相同，导致信号到达的时间、强度和相位都有所差异。

这就会引起信号的衰落和失真。

信号的衰落可以分为大尺度衰落和小尺度衰落。

大尺度衰落主要是由于距离的增加和障碍物的遮挡导致信号强度的大幅下降。

比如说，您在远离基站的地方，或者身处高楼大厦密集的区域，信号可能就会变得很弱。

小尺度衰落则是由于多径传播引起的信号快速波动。

这种衰落可能在很短的时间内发生，甚至在几分之一秒内，让您的通话出现断断续续的情况。

接下来，说说多普勒效应。

当移动台相对于信号源运动时，接收到的信号频率会发生变化。

这就好比一辆鸣笛的汽车从您身边驶过，您会听到声音的音调发生变化。

在移动通信中，如果您在快速移动，比如在高铁上，多普勒效应就会比较明显，可能会影响信号的质量。

除了这些，移动信道还受到阴影衰落的影响。

这通常是由于大型障碍物，如山脉、高楼等阻挡了信号的传播，造成某些区域的信号强度明显低于其他区域，形成了所谓的“阴影区”。

再来说说传播损耗。

信号在传播过程中会不断损耗能量，这包括自由空间传播损耗、反射损耗、绕射损耗等等。

自由空间传播损耗是指信号在没有任何障碍物的理想空间中传播时，随着距离的增加而逐渐减弱。

反射损耗则是当信号遇到光滑的表面时，一部分能量被反射回去，导致接收端接收到的信号强度降低。

1.移动通信的信道是指基站天线，移动用户天线和两副天线之间的传播路径。

2 3G技术标准主要有3G WCDMA CDMA2000 TC-SCDMA.2.移动信道的基本特性是衰落特性。

3.移动信道是一种时变信道。

四种衰落特性：随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散，由于传播坏境中的地形起伏，建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，称为阴影衰落无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的做用产生反射绕射和散射，使得其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信号在接收端幅度，相位和到达时间的随机变化导致严重的衰落，是多径衰落大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物的阴影引起的，衰落特性一般服从d-n 律。

小尺度衰落由移动台运动和地点的变化而产生的，主要特征是多径。

4.一般认为，在移动通信系统中影响传播的3中基本机制为反射绕射和散射6.根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种：频率选择性衰落和非频率选择性衰落。

频率选择性衰落是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率的分量衰落不一致，引起信号波形失真。

非频率选择性衰落，指信号经过传输信道后，各频率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失真。

7.微观分集的类型时间分集频率分集空间分集8.分集的合并方式选择合并，在所接受的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出，这相当于在M个系数ak(t)，只有一个等于1.其余的为0最大比值合并，在选择合并中，只选择其中一个信号，其余信号被抛弃。

等增益合并，等增益合并器的各个加权系数均为19.为什么扩频信号能够有效抑制窄带干扰？扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对干扰信号的扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。

扩频后的干扰和载波相乘，积分（相当于低通滤波）大大地削弱了他对信号的干扰，因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减少，输出的采样值比较稳定10跳频系统的抗干扰性能和在GSM系统的应用：跳频系统对抗单频或窄带干扰是很有特色的。

第 1 章移动通信是指通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换.移动通信的特点：1.必须利用无线电波进行信息的传输2.是在复杂的干扰环境中运行的3.可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信的业务量的需求却是与日俱增4.移动通信系统的网络结构是多样化的，网络管理和控制必须有效5.移动通信设备必须适于在移动环境中使用数字移动通信系统的优点：1. 频谱利用率高，有利于提高系统容量2. 能提供多种业务服务，提高通信系统的通用性3. 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强4. 能实现更有效、灵活的网络管理和控制5. 便于实现通信的安全保密6. 课降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量第2章1. 移动通信信道的基本特征：第一，带宽有限，取决于使用的频率资源和信道的传播特征；第二，干扰和噪声影响大，这主要是移动通信工作的电磁环境决定的；第三，存在着多径衰落。

要求：已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。

恒定包络调制：可采用限幅器、低成本的非线性高效功率放大器件非恒定包络调制：需要采用成本相对较高的线性功率放大器件2. GSM中，尽管MSK信号已具有较好的频谱和误比特率性能，但仍不能满足功率谱在相邻频道取值低于主瓣峰值60db以上的要求。

这就要求在保持MSK基本特性的基础上，对MSK的带外频谱特性进行改进，使其衰减速度加快。

3.π/4 - DQPSK的相位跳变规则决定了再码元转换时刻的相位跳变量只有+-π/4和+-3π/4四种取值。

4.. 扩频调制扩频通信的定义：一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，是信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。

扩频系统的处理增益 Gp = 10 lg B/Bm 各种扩频系统的抗干扰能力大体上都与扩频信号带宽B与信息带宽Bm之比成正比。

扩频通信抗干扰性能强，唯一能工作在负信噪比之下。

信道分类及其特点根据通信的概念，信号必须依靠传输介质传输，所以传输介质被定义为狭义信道。

另一方面，信号还必须经过很多设备(发送机、接收机、调制器、解调器、放大器等)进行各种处理，这些设备显然也是信号经过的途径，因此，把传输介质(狭义信道)和信号必须经过的各种通信设备统称为广义信道。

我们这里研究的是狭义上的信道，即信号的传输介质。

信道可分为两大类：一类是电磁波的空间传播渠道，如短波信道、超短波信道、微波信道、光波信道等；它们具有各种传播特性的自由空间，习惯上称为无线信道；另一类是电磁波的导引传播渠道。

如明线信道、电缆信道、波导信道、光纤信道等。

它们具有各种传输能力的导引体，习惯上就称为有线信道。

一、有线信道：1、架空明线，即在电线杆上架设的互相平行而绝缘的裸线，它是一种在20世纪初就已经大量使用的通信介质。

架空明线安装简单，传输损耗比电缆低，但通信质量差，受气候环境等影响较大并且对外界噪声干扰比较敏感，因此，在发达国家中早已被淘汰，在许多发展中国家中也已基本停止了架设，但目前在我国一些农村和边远地区受条件限制的地方仍有不少架空明线在工作着2、双绞线电缆(TP)：将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。

双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。

目前市面上出售的UTP分为3类，4类，5类和超5类四种：3类：传输速率支持10Mbps，外层保护胶皮较薄，皮上注有“cat3”4类：网络中不常用5类（超5类）：传输速率支持100Mbps或10Mbps，外层保护胶皮较厚，皮上注有“cat5”超5类双绞线在传送信号时比普通5类双绞线的衰减更小，抗干扰能力更强，在100M网络中，受干扰程度只有普通5类线的1/4，目前较少应用。

STP分为3类和5类两种，STP的内部与UTP相同，外包铝箔，抗干扰能力强、传输速率高但价格昂贵。

第一章概述1、个人通信的主要特点是：每个用户有一个属于个人的唯一通信号码，取代了以设备为基础的传统通信的号码。

2、目前最具发展潜力的宽带无线移动技术是：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX。

3、移动通信的主要特点有：（1）利用无线电波进行信息传输；（2）在强干扰环境下工作；（3）通信容量有限；（4）通信系统复杂；（5）对移动台的要求高。

4、移动通信产生自身产生的干扰：互调干扰，邻道干扰，同频干扰，多址干扰。

第二章移动通信电波传播与传播预测模型1、移动信道的基本特性就是衰落特性。

2、移动信道的衰落一般表现为：（1）随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散；（2）由于传播环境中的地形起伏，建筑物以及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，一般称为阴影衰落；（3）无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使得其到达接收机时，是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落，即所谓多径衰落。

3、大尺度衰落主要是由阴影衰落引起的，小尺度衰落主要是由多径衰落引起的。

4、一般认为，在移动通信系统中一项传播的3种最基本的机制为反射、绕射和散射。

5、移动无线信道的主要特征是多径传播。

6、多径衰落的基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。

一般来说，模拟移动通信系统主要考虑多径效应引起的接收信号的幅度变化；数字移动通信系统主要考虑多径效应引起的脉冲信号的时延扩展。

7、描述多径信道的主要参数：（1）时间色散参数和相关带宽；（2）频率色散参数和相关时间；（3）角度色散参数和相关距离。

P288、相关带宽是信道本身的特性参数，与信号无关。

9、相关带宽：频率间隔靠得很近的两个衰落信号存在不同的时延，这可使两个信号变得相关，使得这一情况经常发生的频率间隔就是相关带宽。

10、相关时间：一段间隔，在此间隔内，两个到达信号具有很强的相关性，换句话说在相关时间内信道特性没有明显的变化。

移动通信信道1移动通信信道1移动通信信道是指在移动通信系统中，用于传输数据和信号的特定物理介质。

移动通信信道承载着方式信号的传输和通话过程中的数据传送。

通常，移动通信信道可以分为下行信道和上行信道。

下行信道下行信道是指从基站（基站可以理解为移动通信系统中的信号发射和接收设备）向方式发送信号和数据的信道。

下行信道用于实现方式接收呼叫、短信、数据等服务。

它是从基站到方式的单向通信信道。

下行信道一般有以下几种类型：1. 广播信道（Broadcast Channel）：用于向所有方式广播公告、系统信息等。

2. 公告信道（Paging Channel）：用于向特定方式发送来电通知、短信等。

3. 共享信道（Shared Channel）：多个方式共享使用的信道，用于传输语音、数据等。

4. 寻呼信道（Pilot Channel）：用于基站向方式发送信号，帮助方式进行寻呼监听。

5. 同步信道（Sync Channel）：用于同步方式时钟和基站时钟。

6. 邻区信道（Neighbour Channel）：用于与周边基站进行通信。

上行信道上行信道是指从方式向基站发送信号和数据的信道。

上行信道用于实现方式发出呼叫、发送短信、数据等服务。

它是从方式到基站的单向通信信道。

上行信道也有多种类型，包括但不限于以下几种：1. 接入信道（Access Channel）：用于方式与基站建立连接和发送呼叫等。

2. 数据信道（Traffic Channel）：传输方式发出的语音、数据等。

3. 控制信道（Control Channel）：传输方式与基站之间的控制信息，如网络注册、身份验证等。

4. 反馈信道（Feedback Channel）：用于方式向基站发送接收质量反馈信息。

移动通信信道的特点移动通信信道具有以下几个特点：1. 随机接入：移动通信系统要支持大量的用户接入，信道必须具备随机接入的能力，以确保用户可以随时接入网络。

2. 可靠传输：信道要具备传输信号和数据的可靠性，在无线环境中，信道受到噪声、多径效应等环境因素的干扰，通信系统需要采用相应的纠错技术，提高信道的可靠性。