移动通信-第3章-移动信道的传播特性
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第三章 移动信道与传播模型校正 移动信道属于无线信道,其既不同于传统的固定式有线信道,也与一般具有可移动性完成无线接入功能的无线信道有所区别,它是移动的动态信道。
移动信道是一个非常复杂的动态信道,取决于用户所在地环境条件的客观存在,其信道参数是时变的。
影响移动信道传输特性的因素有很多,其中最主要的是电波传播环境。
在不同频段下的电波传播,受到传播环境的影响,包括地形地貌、建筑物、街道走向、树木、气候、电磁干扰、移动台运动速度等。
利用这类复杂的移动信道进行通信,首先必须分析和掌握信道的基本特点和实质,才能针对具体情况给出相应的技术解决方案。
然而针对移动信道的特点,目前无法建立一个固定的函数或表达式来准确衡量其特性。
因此,只能在统计意义上,根据移动信道的传播特性和电波传播方式进行建模,采用统计理论对信道进行表征。
传播模型正是国内外的研究人员在理论研究和实践基础上,采用统计理论提出的一种专门用于对无线传播环境进行计算和模拟的工具。
本章将简要介绍移动通信的无线电波传播特性,归纳总结移动信道特征,描述传播模型的基本理论及其在网络规划中的重要作用,并详细介绍传播模型校正的基本理论。
3.1无线电波传播特性3.1.1自由空间电波传播自由空间是指一种充满均匀、各向同性的理想介质的无限大的空间。
自由空间传播则是指电磁波在该种环境中的传播,这是一种理想的传播条件。
当电磁波在自由空间中进行传播时,其能量没有介质损耗,也不会发生反射、绕射或散射等现象,只有能量进行球面扩散时所引起的损耗。
在实际情况中,只要地面上空的大气层是各向同性的均匀介质,其相对介电常数r ε和相对磁导率r μ都等于1,发射点与接收点之间没有障碍物的阻挡,并且到达接收天线的地面反射信号的强度可以忽略,在这种情况下,电波可视为在自由空间传播。
根据电磁场与电磁波理论,在自由空间中,若发射点采用全向天线,且发射天线和接收天线增益分别为T G 、R G (单位:dB ),则距离发射点d 处的接收点的单位面积电波功率密度S 为:2R T T R T T R T T 0041203030dG G P d G G P d G G P H E S ππ=⋅=⨯= (3-1)式中,S 为接收点电波功率密度,单位为2W /m ;0E 为接收点的电场强度,单位为V/m ;0H 为接收点的磁场强度,单位为A/m ;T P 为发射点的发射功率,单位为W ;d 为接收点到发射点之间的距离,单位为m 。
第一章1移动通信概念:是指通信双方至少有一方是在移动中(或临时停在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。
2移动通信特点:①移动通信必须利用无线电波进行信息传输。
②移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。
③移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增。
④移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效⑤移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。
3移动通信系统的分类:按工作方式分三类:单工通信、双工通信、半双工通信。
按信号形式分两类:模拟网、数字网。
4、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可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量。
5常见的移动通信系统:①无线电寻呼系统②蜂窝移动通信系统③无绳电话系统④集群移动通信系统⑤组网技术6移动通信发展状况第二章一、移动通信的基本技术1、调制和解调技术①恒定包络调制技术(数字频率调制)最小移频键控(MSK)定义:是一种特殊的2FSK,其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差,并要求FSK信号的相位连续。
其频差△f=f2 —f1=1/2T b ,即调制指数为h= (式中T b为输入数据流的比特宽度)本比特内的相位常数不仅与本比特区间的输入有关,还与前一个比特区间的输入级相位常数有关。
高斯滤波的最小移频键控(GMSK)定义:用高斯滤波器作为MSK调制的预置滤波器的调制方法叫做高斯滤波的最小移频键控。
②线性调制技术(数字相位调制)π/4 —D Q PSK是指将Q PSK的最大相位跳变±π降为±3π/4,从而改善了π/4—DQPSK的频谱特性。