下载文档原格式
2000年3月第5卷第1期西 安 邮 电 学 院 学 报JOURNAL OF XI’AN INSTITU TE OF POSTS AND TEL ECOMMUN ICA TIONSMar12000Vol15No11小尺度衰落的定性分析①邵 朝 廖延娜(西安邮电学院电信系,西安710061)摘 要:给出了小尺度衰落较详细的定性描述,讨论了小尺度衰落的种类,且从定性角度分析了其特征、机理及效应,对其主要特征参数的数学及物理意义也作了详尽的论述。
关键词:自然衰落;小尺度衰落;多径传播分类号:TN92915 文献标识码:A 文章编号:1007-3264(2000)01-0001-05The Characteristic Analysis of Multipath F adingShao Chao Liao Yanna(Depart ment of Telecom m unications,Xi’an Institute of Posts and Telecom m unications,Xi’an710061)Abstract The paper given an exhaust qualitative description of small scale fading,discussed the categories of small scale fading,and from the qualitative viewpoint,provided the character,the mechanism and the effect of the multipath fading,and finally,a detail treatment for the dominating parameters was presented1K ey w ords Large scale pathloss;Small scale fading;Multipath propagation引言电波在空间传播过程中主要受两大因素的影响:一个是由于远距离传播引起的能量衰减,称之为路径损失或自由空间损失,这一损失可以用确定的物理公式描述,从实现角度来说,这种损失可以通过增加基站来克服。
寒假信道估计技术相关内容总结目录第一章无线信道....................................... 错误!未定义书签。
概述........................................................ 错误!未定义书签。
信号传播方式................................................ 错误!未定义书签。
移动无线信道的衰落特性...................................... 错误!未定义书签。
多径衰落信道的物理特性...................................... 错误!未定义书签。
无线信道的数学模型.......................................... 错误!未定义书签。
本章小结.................................................... 错误!未定义书签。
第二章 MIMO-OFDM系统................................. 错误!未定义书签。
MIMO无线通信技术........................................... 错误!未定义书签。
MIMO系统模型........................................... 错误!未定义书签。
MIMO系统优缺点......................................... 错误!未定义书签。
OFDM技术................................................... 错误!未定义书签。
OFDM系统模型........................................... 错误!未定义书签。
论文题目：物联网中无线信道模型的分析专业：学生：签名：指导老师：签名：摘要物联网为了实现在任何时间和任何地点都可以连接到任何人和物品的目标，就必须确保信息在任何环境下的可靠传输。
然而信息传输主要是通过无线传输和有线传输。
相对而言，无线传输的成本廉价、适应性好、扩展性好、设备维护更容易实现。
但无线信道是动态变化的，它的随机性和时变性很强，而天气、地型等很多因素都会影响信号的传输，致使信号发生衰落或者失真，因此要保证物联网无线信道中信息的可靠传输，我们必须对无线信道的特性进行研究。
一般而言，根据不同的无线环境，接收信号服从瑞利分布和莱斯分布。
本文对物联网中的无线信道特性进行了系统的介绍，并对基于物联网市区环境中的Rayleigh分布和远郊条件下的Rician分布进行了理论分析，并对服从Rayleigh分布的Clarke模型、改进型Clarke模型以及服从Rician分布的改进型Rician模型进行了分析，最后利用仿真图验证了不同模型算法的性能。
【关键词】物联网瑞利信道莱斯信道【论文类型】论文型Title: Analysis on Channel Model of the Internet of ThingsMajor:Name: Signature:Supervisor: Signature:ABSTRACTTo achieve the target that the Internet of Things can connect to any people and goods at any time and any place, we must ensure reliable data transmission in any environent. However, the method of information transmission is mainly through the wireless transmission and cable transmission. Relatively speaking, the cost of wireless transmission is cheap,good adaptability, scalability, and it is easier to implement equipment maintenance. Compared with the cable channel, wireless channel is dynamic, which has strong variability and randomness. However, the weather, and many other factors will affect the signal transmission, resulting in the signal fading or distortion. Therefore, we must study the characteristics of the wireless channel to ensure the realiable transmission of information in the wireless channel of the Internet of things.. In general, according to the different wireless environment, the received signal will obey Rayleigh distribution and Rician distribution.In this thesis,the characteristics which exist in the wireless channel of the Internet of things were systematically introduced, Based on the Internet of Things, Rayleigh distribution under the urban environment and Rician distribution under the suburban conditions are analyzed in theory. The Clarke model and the improved Clarke model which obey the distribution of Rayleigh are analyzed theoretically and the improved Rician model of Rician distribution also did. finally, The performance is verified by simulation of different model algorithm.【Key words】: Internet of Things Rayleigh Channel Rician Channel【Type of Thesis】: Thesis type目录1绪论 (1)1.1 物联网的概况及现状 (1)1.1.1 物联网的概念 (1)1.1.2 物联网研究现状 (1)1.2 物联网的体系结构 (2)1.3 论文结构安排 (3)2无线信道传播模型 (5)2.1 无线信道基本特性 (5)2.1.1 无线信道概论 (5)2.1.2 无线电波传播机制 (5)2.1.3 无线信道的类型 (6)2.1.4 无线信道的研究方法 (7)2.2 自由空间的电波传播 (8)2.3 大尺度衰落模型 (9)2.3.1 路径损耗 (9)2.3.2 阴影衰落 (10)2.4 小尺度衰落模型 (11)2.4.1 影响小尺度衰落的因素 (11)2.4.2 无线信道参数 (11)2.4.3 多径效应及其引起的衰落 (16)2.4.4 多普勒效应及其引起的衰落 (19)2.4.5 多径信道建模 (21)2.5 噪声和干扰 (22)2.5.1 无线信道中的噪声 (22)2.5.2 无线信道中的干扰 (22)2.6小结 (23)3物联网市区环境中的衰落信道模型 (24)3.1 Reyleigh衰落分布 (24)3.2 Clarke模型 (26)3.2.1 信道模型 (26)3.2.2 仿真结果分析 (28)3.3 改进型Clarke (30)3.3.1 信道模型 (30)3.3.2 仿真结果分析 (31)3.4 其他模型 (32)3.4.1 Jakes模型 (32)3.4.2 改进型Jakes模型 (33)3.5 小结 (33)4物联网远郊环境中衰落信道模型 (34)4.1 Rician信道模型 (34)4.1.1 信道模型 (34)4.1.2 仿真结果分析 (35)4.2 改进型Rician模型 (37)4.2.1 信道模型 (37)4.2.2 仿真结果分析 (37)4.3 小结 (38)5结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)1绪论1.1 物联网的概况及现状1.1.1 物联网的概念物联网(Internet of Things,IOT)概念最早于1999年由麻省理工学院提出，后来不同国家和行业的专业人士都从不同角度重新进行了诠释，目前研究业界及产业界仍没有形成明确统一的定义，总体来说，主要包括狭义和广义两种。
瑞利衰落信道（Rayleigh fading channel）Rayleigh fadingFrom Wikipedia, the free encyclopediaJump to: navigation, searchRayleigh fading is a statistical model for the effect of a propagation environment on a radio signal, such as that used by wireless devices.Rayleigh fading models assume that the magnitude of a signal that has passed through such a transmission medium (also called a communications channel) will vary randomly, or fade, according to a Rayleigh distribution — the radial component of the sum of two uncorrelated Gaussian random variables.Rayleigh fading is viewed as a reasonable model for tropospheric and ionospheric signal propagation as well as the effect of heavily built-up urban environments on radio signals.[1][2] Rayleigh fading is most applicable when there is no dominant propagation along a line of sight between the transmitter and receiver. If there is a dominant line of sight, Rician fading may be more applicable.其瑞利衰落信道（Rayleigh fading channel）是⼀种⽆线电信号传播环境的统计模型。
所谓小尺度，是描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内接收信号强度快速变化的。
移动无线信道的主要特征是多径（传播过程中会遇到很多建筑物，树木以及起伏的地形，会引起能量的吸收和穿透以及电波的反射，散射及绕射等，这样，移动信道是充满了反射波的传播环境）。
到达移动台天线的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的众多反射波的合成。
这些多径使得接收信号的幅度急剧变化（由于电波通过各个路径的距离不同，各路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。
不同相位的多个信号在接收端迭加，有时同相迭加而加强，有时反向迭加而减弱。
使得接收信号的幅度急剧变化），也就是产生了多径衰落。
移动多径信道的三组色散参数——时间色散参数(时延扩展，相关带宽)、频率色散参数(多普勒扩展，相关时间)、角度色散参数(角度扩展，相关距离)。
移动信道的多径环境所引起的信号多径衰落，可以从时间和空间两个方面来描述和测试。
（1）从空间角度来看（模拟移动系统主要考虑多径效应所引起的接收信号幅度的变化）沿移动台移动方向，接收信号幅度随着距离变动而衰减。
本地反射物所引起的多径效应呈现较快的幅度变化，其局部均值为随距离增加而起伏的下降的曲线，反映了地形起伏所引起的衰落以及空间扩散损耗。
（2）从时域角度来看（数字移动系统主要考虑多径效应所引起的脉冲信号的时延扩展）各个路径的长度不同，因而信号到达的时间就不同。
这样，如从基站发送一个脉冲信号，则接收信号中不仅包含该脉冲，而且还包含它的各个时延信号。
这种由于多径效应引起的接收信号中脉冲的宽度扩展的现象，称为时延扩展。
扩展的时间可以用第一个到达的信号至最后一个到达的信号之间的时间来测量。
当移动台以恒定速率ν在长度为d ，端点为X 和Y 的路径上运动时收到来自远源S 发出的信号。
dv多普勒频移示意图无线电波从源S 出发，在X 点与Y 点分别被移动台接收时所走的路径差为i i i t v d x θ∆θ∆cos cos ==。
毫米波通信中的信道建模与优化技术随着无线通信技术的不断发展，毫米波通信作为一种新兴的通信技术，引起了广泛的关注。
毫米波通信具有高频率、大带宽和高速率的优势，可以实现更快的数据传输速度，适用于大容量、超高速的无线通信需求。
然而，由于毫米波通信在信号传播中存在的衰落问题，信道建模和优化技术成为实现高质量信号传输的关键。
首先，对于毫米波通信中的信道建模，我们需要了解信道模型的特点和要求。
毫米波通信的信道特性主要受到衰落现象的影响，包括大尺度衰落和小尺度衰落，这些衰落因素会引起信号的损失和抖动。
因此，建立准确的信道模型是至关重要的。
在大尺度衰落方面，主要有路径损耗和阴影衰落。
路径损耗是指随着信号在传播过程中距离的增加而逐渐减弱的现象。
而阴影衰落则是由于信号在传播路径上的障碍物引起的。
为了模拟这些衰落现象，常用的信道模型包括自由空间模型、衰落模型和随机模型等。
小尺度衰落主要是由多径效应引起的。
由于毫米波通信的高频率特性，信号在传播过程中会遇到多条路径，导致信号的干涉和抖动。
为了解决这一问题，研究人员提出了多径传播模型，如瑞利衰落模型和莱斯衰落模型，用于描述多径信道中的小尺度衰落现象。
在信道建模的基础上，优化技术的研究旨在提高毫米波通信系统的性能并解决信道衰落问题。
主要的优化技术包括波束赋形、功率控制和资源分配。
波束赋形是利用天线阵列的方向性特性来调整信号的传输方向。
通过对天线阵列中每个天线元素的相位和振幅进行控制，可以实现对信号的增强和抑制，从而提高信号的接收质量。
这种技术有助于提高系统的覆盖范围和容量。
功率控制技术可以根据信道状态和用户需求来调整信号的传输功率。
通过适时地增加或减少信号的功率，可以降低信号的干扰和抖动，从而提高系统的可靠性和稳定性。
此外，功率控制还可以帮助节省系统资源，提高系统的能效。
资源分配是指将有限的频谱、功率和天线等资源分配给不同的用户。
通过合理地分配资源，可以充分利用系统资源，提高网络的吞吐量和用户的传输速率。
第2 章无线信道引言内容本章目的：很好地理解无线信道。
主要的物理参数；信道建模。
移动无线信道定义的特征是信道强度随时间和频率而变，粗略地两类衰落：大尺度衰落——小区规划；小尺度衰落——设计可靠有效的通信系统，重点。
无线信道模型：电磁波物理模型；输入输出线性时变信道模型——重要的物理参数；随时间和频率变化的新的统计信道模型。
无线电波的多径传输一般直觉影响接收信号强度的两个因素： 距离⇒路径衰减多径⇒相位差绿色信号比蓝色信号到达红接收点的传输距离长1/2λ。
对2.4 GHz 信号，λ(波长) =12.5cm。
产生多径的原因自由空间传播（LOS）。
反射：当电波信号传播碰撞到大大地大于信号波长的障碍物时发生反射。
导体与绝缘体材料（折射）散射：当电波信号传播碰撞到小于信号波长障碍物或小平面（facet）时发生散射。
“混乱”相对波长较小绕射：信号能量绕过障碍物传播的机制称为绕射。
费涅尔区模型是特定的尺度不同：大尺度（数米范围内的平均值）小尺度（在波长量级范围内的测量值）环境特征不同：室外、室内、陆地、海洋、空间、等等。
应用区域不同：宏蜂窝（2km）、微蜂窝（500m）、微微蜂窝。
大尺度传播模型大尺度模型预测距离>> λ的电波传播行为：距离和主要环境特征的函数，粗略地认为与频率无关；当距离减小到一定程度时，模型就不成立了；用于无线系统覆盖和粗略的容量规划建模。
小尺度传播模型小尺度（衰落）模型描述信号在λ尺度内的变化：多径效应（相位抵消）为主，路径损耗（大尺度）可认为是常数；与载波频率和信号带宽有关；着眼于“衰落”建模：在短距离或数个波长范围内信号快速变化。
第2 章无线信道第1 节无线信道的物理模型自由空间，发射和接收天线固定 在远场的任何位置，相应于发射的正弦波cos2πft ，t 时刻电场的表达式为：式中(r , θ, ψ) 表示测量电场的空间点u ，r 为发射天线到点u 的距离，(θ, ψ) 分别表示天线到点u 的垂直和水平夹角； 常数c 为光速，αs (θ, ψ, f ) 是发射天线在频率f 、方向(θ, ψ) 的辐射图案，其中也包含了天线损耗的标量因子。
题目：宽带无线通信系统的信道测量研究及仿真实现内容：1.了解无线信道大小尺度衰落特点以及基本测量方法；2.掌握滑动相关法测量小尺度衰落原理及仿真实现；3.掌握矢量信号分析技术在小尺度衰落中的应用；4.SISO和MIMO系统的信道测量及误差修正；5.实测数据处理及结果分析。
无线信道基础无线通信系统的性能主要受到无线信道的制约。
发射机与接收机之间的传播路径非常复杂，电波传播的机制是多种多样的，但总体上可以归结为反射，绕射和散射。
无线信道的特性•大尺度特性大尺度传播描述了长距离内接收信号强度的缓慢变化。
这些变化是由发射天线和接收天线之间传播路上的山坡或湖泊以及建筑物等造成的。
一般来说，大尺度衰落与发射天线和接受天线之间的距离成反比，而且在不同地区有不同的衰减因子。
大尺度可以由天线分集和功率控制得到补偿。
•小尺度特性小尺度衰落的主要特性是多径传播。
传播过程中会遇到很多建筑物，树木以及起伏的地形，会引起能量的吸收和穿透以及电波的反射，散射及绕射，这样，无线信道是充满反射波的传播环境。
大尺度测量•连续波测量方法•宽带信号测量法√小尺度测量•扩频滑动相关测量法√•直接脉冲测量法•扫频测量连续波测量方法•连续波测量就是尽可能获取某一地区各地理位置的本地均值，因此要获取本地均值就必须除去瑞利衰落的影响。
对于无线移动通信系统，在特征长度为40个波长，采样50个样点时，可使测量数据与实际本地均值之差小于1dB.•随机衰落现象：扩频滑动相关法•扩频信道检测系统基本框图如下•该系统的优点是，尽管所探测的信号可能为宽带信号，接收机仍然可以用一个宽带混频器加一个窄带接收机来检测发送信号。
•实际中，理想的高斯白噪声用确定的伪噪声来代替。
在发射端发射一串伪随机码，在接收端对接信号进行采样，计算采样样本序列和伪随机序列的相关值，得出不同时刻的冲激响应。
•小尺度测量方法在测试过程中，我们采用基于伪噪声序列的扩频滑动相关测试法。
该方案的基本思路是在发射周期性的PN序列，在接收端本地产生同样的PN序列并与接收下来的信号做互相关运算。
156第六章小尺度衰落信道前面已经介绍无线信道的传播模型可分为大尺度（Large-Scale）传播模型和小尺度（Small-Scale）衰落两种[2]，三、四、五章已经介绍了大尺度传播。
所谓小尺度是描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内接收信号强度快速变化的；而移动无线信道的主要特征是多径，由于这些多径使得接收信号的幅度急剧变化，产生了衰落，因此，本章将介绍小尺度衰落信道，这对我们移动通信研究中传输技术的选择和数字接收机的设计尤为重要。
本章将先介绍小尺度的衰落和多径的物理模型和数学模型，使读者从概念上清楚地认识移动无线信道的主要特点，并建立一个统一的数学模型，为以后讨论各种模型奠定基础；接着将介绍移动多径信道的三组色散参数——时间色散参数(时延扩展，相关带宽)、频率色散参数(多普勒扩展，相关时间)、角度色散参数(角度扩展，相关距离)，为之后的信道分类奠定了基础；接下来介绍衰落信道的一阶包络统计特性、二阶统计特性，大量的实测数据表明，在没有直达路径的情况下（如市区），信道的包络服从瑞利分布，在有直达路径的情况下（如郊区），信号包络服从莱斯分布，因此，一阶包络统计特性主要介绍瑞利衰落分布和莱斯衰落分布，二阶统计特性主要介绍一组对偶参数——时间电平交叉率和平均衰落持续时间，简要介绍其他两组对偶参数——频域电平交叉率和平均衰落持续带宽，空间电平交叉率和平均衰落持续距离；在已经介绍了多径信道的三组色散参数之后，将介绍小尺度衰落信道相对应的不同分类。
6.1 衰落和多径6.1.1 衰落和多径的物理模型陆地移动信道的主要特征是多径传播。
传播过程中会遇到很多建筑物，树木以及起伏的地形，会引起能量的吸收和穿透以及电波的反射，散射及绕射等，这样，移动信道是充满了反射波的传播环境。
到达移动台天线的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的众多反射波的合成。
由于电波通过各个路径的距离不同，因而各路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。
不同相位的多个信号在接收端迭加，有时同相迭加而加强，有时反向迭加而减弱。
这样，接收信号的幅度将急剧变化，即产生了衰落。
这种衰落是由多径引起的，所以称为多径衰落。
移动信道的多径环境所引起的信号多径衰落，可以从时间和空间两个方面来描述和测试。
从空间角度来看，沿移动台移动方向，接收信号的幅度随着距离变动而衰减。
其中，本地反射物所引起的多径效应呈现较快的幅度变化，其局部均值为随距离增加而起伏的下降的曲线，反映了地形起伏所引起的衰落以及空间扩散损耗。
从时域角度来看，各个路径的长度不同，因而信号到达的时间就不同。
这样，如从基站发送一个脉冲信号，则接收信号中不仅包含该脉冲，而且还包含它的各个时延信号。
这种由于多径效应引起的接收信号中脉冲的宽度扩展的现象，称为时延扩展。
扩展的时间可以用第一个到达的信号至最后一个到达的信号之间的时间来测量。
一般来说，模拟移动系统中主要考虑多径效应所引起的接收信号幅度的变化，而数字移动系统中主要考虑多径效应所引起的脉冲信号的时延扩展。
这是因为，时延扩展将引起码间串扰，严重影响数字信号的传输质量。
如图6-1-1所示，多径包括以下视距路径和非视距路径两种：·视距路径（LOS，Line-of-sight）：接收机和发射机之间的直接路径。
·非视距路径（NLOS，Non-line-of-sight）：经过反射到达的路径。
基站图6-1-1 LOS和NLOS示意图具体来看一个例子，图6-1-2是移动台和基站天线之间的典型链路示意图。
在移动台周围有多种反射体，例如建筑物、山脉、车辆等。
而由于基站位于周围建筑物的上方，因此在基站周围几乎没有反射体。
移动台周围的反射体一般称为散射体。
基站和移动台之间的信号经过多条路径传输，每一条路径都经历了一个或多个反射体，在接收机得到的是所有路径信号的总和。
从图6-1-2中我们还可以推断出以下结论：·由于每条路径都是线性的（也就是满足叠加的要求），因此所有的多径信道都是线性的。
·因为每条路径都有自己的时延、增益和相移，因此所有路径的总和可以表示为脉冲响应或频率响应。
这样，不同载波频率经历不同的增益和相移。
（增益在这里指的是普通意义上的增益，因为每条路径在实际中都要经历衰减。
）·时延的范围（即“时延扩展”）是否对载波的调制产生重要影响取决于它和调制时间（大约是带宽的倒数）的关系。
基站建筑物图6-1-2 移动台与基站天线之间环境示意图·如果移动台的位置发生变化，则每条路径的长度也发生不同数量的变化。
由于路径长度变化一个波长将产生π2的相移，所以在任何方向上波长发生很小的变化都将使合成增益和相移发生很大变化。
·当移动台在二维平面上移动时，脉冲响应和频率响应随时间发生变化，因而信道是时变线性滤波器。
增益的时间变化特性就称为“衰落”，变化的最快速率称为“多普勒频率”。
6.1.2 衰落的数学模型无线信号都是带通的，而且几乎都是窄带信号。
下面，我们分析一下信道对信号的影响。
这部分包括以下三部分：·静态情况下，建立多径信道对信号复包络影响的数学模型；·介绍移动信道的主要现象——多普勒频移；·考虑移动台运动的情况下，扩充上述的模型。
6.1.2.1 信道对信号复包络的影响（静态情况下）传送的带通信号的复包络可以表示为：]e)(Re[)(π2j't f ct sts⋅=(6-1-1)式中，cf为载频。
接收机发射机图6-1-3(a) 无线传播环境示意图图6-1-3(b) 多径环境示意图信号在多径环境中传送，如图6-1-3所示， 移动台周围布满散射体，移动台的速率为v 。
第i 径的路径长度为i x 、反射系数为i a 。
接收到的带通信号为：⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=∑∑∑ii c i i i i i c i i i i x t f x t s a x t f x t s a x t s a t y )(π2j exp )c (Re )c (π2j exp )c (Re )c ()(''λ(6-1-2)式中，c 是光速，波长为c f /c =λ。
提出公因子)π2j exp(t f c ，接收信号的复包络可表示为：[]t f c t y t y π2j 'e )(Re )(= (6-1-3)接收信号的复包络是衰减、相移、时延都不同的路径成分的总和。
式（6-1-3）中，∑∑-=-=-⋅-ii f i i ix i t s a x t s a t y i c i)(e )c (e)(π2j π2j ττλ(6-1-4)式中，时延c /i i x =τ。
式（6-1-4）就是我们需要的复包络模型。
在某些情况下，不仅有散射路径，还存在从基站到移动台的视距路径(LOS)。
视距路径第一个到达接收端，因为其他路径需要经过更多的间接路径才能到达接收端。
视距路径通常是单个路径中最强的，但不一定比散射路径的总和强。
6.1.2.2 多普勒频移当移动台以恒定速率ν在长度为d ，端点为X 和Y 的路径上运动时收到来自远源S 发出的信号，如图6-1-4所示。
无线电波从源S 出发，在X 点与Y 点分别被移动台接收时所走的路径差为i i i t v d x θ∆θ∆co s co s ==。
这里t ∆是移动台从X 运动到Y 所需时间，i θ是X 和Y 处与入射角的夹角。
由于源端距离很远，可假设X 、Y 处的i θ是相同的。
所以，由路程差造成的接收信号相位变化值为：i tv lθλ∆λ∆ϕ∆cos π2π2==(6-1-5)式中，λ为波长。
由此可得出频率变化值，即多普勒频移d f 为：i d vt f θλ∆ϕ∆cos π21==(6-1-6)上式中，λv与入射角无关，是d f 的最大值。
λv f m =称为最大多普勒频移。
由式（6-1-6）可知，多普勒频移与移动台运动速度、及移动台运动方向与无线电波入射方向之间的夹角有关。
若移动台朝向入射波方向运动，则多普勒频移为正（即接收频率上升）；若移动台背向入射波方向运动，则多普勒频移为负（即接收频率下降）。
信号经不同方向传播，其多径分量造成接收机信号的多普勒扩散，因而增加了信号带宽。
dv图6-1-4 多普勒频移示意图6.1.2.3 信道对信号复包络的影响（动态情况下）下面，在式(6-1-4)的基础上研究一下运动产生的影响。
当移动台运动时，由于移动台周围的散射体较杂乱，导致路径长度发生变化。
设路径i 的到达方向和移动台运动方向之间的夹角为i θ，则路径长度的变化量是移动台速度v 和时间的函数，即：i i vt x θ∆cos -= (6-1-7)这就使每条路径的频率都发生改变，变化量的大小取决于到达角i θ。
在这种情况下，信道输出信号的复包络为：∑∑+-=∆+-⋅=-∆+-iii t vx i iii x x i vt x t s a x x t s a t y iiii )ccos c (ee)c(e)(cos π2j π2j π2j θθλλλ(6-1-8)下面对式（6-1-8）进行简化。
首先，将相位λ/π2i x 包含在i a 中。
其次，信号的时延变化量c /cos i vt θ比)(t s 的调制时间量级小很多，因此可以忽略。
式（6-1-8）变为：),()()(e )c (e)(cos π2j cos π2j ττθθλt h t s t s a x t s a t y iii t f i it vi i m i*=-=-=∑∑⋅ (6-1-9)式（6-1-9）中，λ/v f m =是最大多普勒频移，)(t s 是复基带发送信号，),(τt h 为信道冲激响应，符号*表示卷积。
设最小和最大多径时延分别是1τ和N τ。
如果相对时延1τττ-=∆N 比信号带宽s B 的倒数小很多，即1-B <<∆s τ，则信号是窄带的，其经过信道后没有受到频率选择性衰落；且把时延介于1τ和N τ之间的多径称为不可分离径，它们一般是由移动台周围的本地散射体造成的；那么假设N i t s t s i ,1)()(1=-=-ττ，(6-1-9)式可以改写为)()(e )()(e )()(1)(j 11cos π2j 1t t s t u t s a t s t y t N i t f i im βτττϕθ-=-=-=∑=⋅(6-1-10)式中，∑=⋅==Ni t f i t i m a t u t 1cos π2j )(j e e)()(θϕβ(6-1-11) 比较式(6-1-9)和(6-1-10)可得出标量信道冲激响应为：)(e ),(11cos π2j ττδτθ-=∑=⋅Ni t f i i m a t h(6-1-12)假定1τ是第一个到达的多径（即01=τ），则将),(τt h 归一化得到)(t h ：)(e )(e 1)()(j 1cos π2j t t u Nt h t Ni t f im βϕθ===∑=⋅(6-1-13)从(6-1-13)式可以看出，如果来自同一子路径簇的到达路径在c B /1秒内，则这些到达路径在接收机处不可分离，合成为一条单独路径。
