信道估计

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信道估计的方法有哪些?

信道估计的方法有哪些?

信道估计的方法有哪些?信道估计是无线通信领域中一个重要的技术环节,用于估计无线信道的传输特性,提供准确的信道状态信息,从而实现高效的无线通信系统。

目前,信道估计的方法主要包括以下几种:1. 基于最小二乘法的信道估计方法最小二乘法是一种常用的信道估计方法,它通过最小化接收信号与估计信号之间的误差平方和来进行估计。

该方法在实际应用中比较简单和直观,并且具有一定的鲁棒性。

但是,对于高信噪比条件下,该方法容易受到噪声的影响,估计结果不够准确。

2. 基于最大似然估计的信道估计方法最大似然估计是一种常用的统计估计方法,它通过最大化接收信号条件概率分布的似然函数,来估计信道参数。

该方法能够在一定程度上克服噪声的影响,提高估计的准确性。

但是,该方法计算复杂度较高,并且对于非线性信道模型,需要引入一定的近似方法。

3. 基于卡尔曼滤波的信道估计方法卡尔曼滤波是一种递推滤波算法,通过对当前信号和历史估计值进行加权处理,得到当前的估计值。

该方法能够动态地估计信道的时变特性,适用于频率选择性信道。

但是,卡尔曼滤波对于噪声的统计特性有一定的要求,如果噪声不符合高斯分布,可能会导致估计结果不准确。

4. 基于神经网络的信道估计方法神经网络是一种模拟人脑神经系统的计算模型,通过对大量数据的学习和训练,能够建立非线性的映射模型。

信道估计可以看作是一个非线性映射问题,因此可以利用神经网络进行信道估计。

该方法能够在一定程度上克服传统方法的缺点,提高估计的准确性。

但是,神经网络的训练过程较为复杂,需要大量的训练样本和时间。

5. 基于压缩感知的信道估计方法压缩感知是一种新兴的信号处理技术,通过对信号进行稀疏表示和重建,实现对信号的高效采样和恢复。

信道估计中的稀疏表示问题可以看作是一个压缩感知问题,因此可以利用压缩感知的方法进行信道估计。

该方法能够在较低采样率下实现高质量的信号恢复,并且具有一定的鲁棒性。

但是,该方法的实现较为复杂,需要较高的计算资源和算法复杂度。

通信系统中的信道估计与均衡技术

通信系统中的信道估计与均衡技术

通信系统中的信道估计与均衡技术随着无线通信技术的不断发展和普及,信道估计与均衡技术在通信系统中扮演着重要的角色。

信道估计是指通过对接收信号进行分析和处理,估计出信道的状态和特性,以便在接收端对信号进行恢复和解码。

而均衡技术则是在接收端对信道产生的失真进行修复和补偿,以提高接收信号的质量和可靠性。

一、信道估计技术在无线通信系统中,信道是指从发送端到接收端的信号所经过的传输媒介,包括空气中的电磁波传播、地面、建筑物等的衰减和干扰等。

由于信道的复杂性和不确定性,准确地估计信道的状态对于接收端的解调和解码非常重要。

1. 盲信道估计盲信道估计是指在缺乏先验信息的情况下,通过对接收信号的统计特性进行分析和处理,估计信道的特性。

盲信道估计技术不依赖于发送端发送的已知信号,而是通过接收端的统计特性来进行估计。

例如,最小均方误差算法和独立成分分析等都是常用的盲信道估计方法。

2. 非盲信道估计非盲信道估计是指在已知发送信号的条件下,通过接收到的信号来估计信道的特性。

非盲信道估计通常利用已知的发送信号来构造训练序列,并将这些序列与接收到的信号进行比较和分析。

在非盲信道估计中,最常用的方法是利用最小均方误差准则来估计信道的特性。

二、均衡技术在无线通信系统中,信道会引起信号的时延扩展和失真,从而降低接收信号的质量和可靠性。

为了抵消信道引起的失真,需要对接收到的信号进行均衡处理,以恢复信号的原始质量和形状。

1. 线性均衡线性均衡是指根据信道的冲激响应特性,通过滤波和加权处理来对接收信号进行补偿。

常见的线性均衡技术包括时域均衡和频域均衡。

时域均衡一般利用有限脉冲响应滤波器(FIR)对接收信号进行滤波和加权处理,以抵消信道引起的失真。

频域均衡则是通过信道估计的频率响应来恢复信号的频率特性。

2. 非线性均衡与线性均衡相比,非线性均衡技术更适用于复杂和非线性信道下的通信系统。

非线性均衡技术一般利用神经网络、模糊逻辑等方法来对接收信号进行补偿和恢复。

无线通信中的信道估计技术

无线通信中的信道估计技术

无线通信中的信道估计技术信道估计是无线通信中的一个核心技术,它能够识别并分析无线信号在传输过程中遭受的各种干扰和衰落,从而尽可能地保证无线传输的稳定和高效。

本文将围绕无线通信中的信道估计技术展开,介绍其相关原理、技术手段和实际应用。

一、信道估计的原理在无线通信中,信道是指无线电波在空气中传输的路径。

这个路径会受到多种干扰和衰落的影响,比如多径效应、多种信号干扰、噪声等等。

而信号的衰减和干扰会导致信道中的信息传输出现失误和错位,从而影响通信效率和质量。

因此,我们需要利用信道估计技术,通过对信道信息进行估计和分析,从而在传输过程中实现对信道干扰和衰落的校正和修正。

具体而言,信道估计涉及以下三个方面的内容:1.信道参数的估计通过对传输信号进行分析和处理,不断尝试,并在对传输信号所产生的结果与信道的变量进行估计,得到信道的参数,如信道衰减,相位,时延等。

2.信道质量的评估将信号经过信道后所接收到的信号与理想信号进行比较,得到通信链路中的误码率等衡量信道质量的因素。

3.信道反馈控制在对信道性质进行估计和评估后,需要反馈控制信道参数,从而实现对信道的校正和修正,以达到最佳的通信效率和质量。

二、信道估计的技术手段在无线通信中,信道估计可使用多种技术手段去实现。

这里介绍常用的一些技术手段:1.扩频技术扩频技术是一种允许多个用户在同一频率带上同时进行通信的技术,而且相互之间不会干扰。

其中的道估计单元在一个接收的信号中具有良好的频谱性质,这也是信道估计时它被广泛应用的原因之一。

2.纠错编码当信号被传输时,会存在各种噪声和干扰,比如信道衰落,相位,时延等等,这些干扰都会使得信号受到破坏,无法有效地传输。

因此,采用纠错编码的技术去提高信道估计的准确性和鲁棒性,进而实现更好的通信质量。

3.智能天线阵列技术一些高级网络系统需要使用多个天线处理数据或信号,称为多天线技术。

这里所说的智能天线阵列技术就是一种被广泛应用的多天线技术。

信道估计的四种方法

信道估计的四种方法

信道估计是指在通信系统中,通过接收端采集的接收信号,对信道的参数进行估计,以便于发送端能够采取相应的调制和编码方式,从而提高系统的性能。

常用的信道估计方法包括以下四种:
1. 非盲目式估计法:非盲目式估计法是指在发送方和接收方协同作用下对信道进行估计。

此方法需要在发送方先知道信道的一些特性,然后将这些特性传递给接收方,接收方再利用这些特性对信道进行估计。

2. 最小均方误差(MMSE)估计法:MMSE估计法是指通过最小化均方误差的方法对信道进行估计。

该方法可以有效地抑制噪声,提高估计精度。

3. 最大似然(ML)估计法:ML估计法是指通过估计信道参数使得接收到的信号在给定条件下出现的概率最大化。

该方法可以利用已知的先验信息对信道进行准确估计。

4. 卡尔曼滤波(KF)估计法:KF估计法是指通过状态观测和状态预测的方法对信道进行估计。

该方法可以有效地处理信道的非线性问题,提高估计精度。

无线通信中的信道估计和检测技术研究

无线通信中的信道估计和检测技术研究

无线通信中的信道估计和检测技术研究随着移动通信技术的飞速发展,无线通信已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。

无论是语音通话、短信、互联网、移动支付等方面均依赖于无线通信。

但是,无线通信中信道问题一直以来都是个比较棘手的难题。

信道估计和检测技术是解决信道问题的重要手段之一。

一、信道估计技术信道估计技术是指在无线通信中利用接收信号推测信道状态的技术。

为了实现精确的数据传输,我们需要对频率、相位、幅度等信息进行准确的估计。

在现代通信系统中,由于各种噪声、干扰、衰落等因素的穿插,信道本身已经非常复杂,因此在信道估计中,我们需要根据实际情况对信号进行处理,满足估计精度和计算复杂度之间的折中。

一般来说,信道估计有基于导频的估计方法和非导频估计方法两种。

导频是指在数据传输之前在有效信噪比范围内预先插入几个已知的信号,称为导频信号。

基于导频的估计方法可以通过接收到的导频信号准确估计信道状态,但需要预先知道导频信号的模式和位置,且这种方法的频带效率相对较低。

非导频估计方法则是通过利用接收数据本身的特性推测信道状态,相对来说系统更加灵活。

二、信道检测技术信道检测是指通过接收信号,检测其所处的信道状态,是无线通信中的一项基本技术。

通常,为减小干扰和误差的影响,信道检测需使用与信道匹配的检测器。

信道检测的目的一方面可以有效减少误差率和功耗,另一方面还可以提高频带利用率。

常用的信道检测技术有决定性检测和统计检测两种。

决定性检测是指将接收到的信号与事先指定的判决门限进行比较,以决定信号是“1”还是“0”。

该方法计算速度快,但鲁棒性差。

统计检测则是用一些统计量来检测信道状态,它可以通过理论分析计算信道状态的近似概率分布,从而得到比较准确的检测结果,但计算量相对较大。

三、信道估计和检测应用信道估计和检测技术广泛应用于无线通信领域。

例如,在移动通信中,典型的信道估计和检测应用包括自适应增强和无线调制解调器等。

其中,自适应增强可以自动估计目标信道,并根据感知结果调整信道增益或相位。

无线通信中的信道估计与信号检测

无线通信中的信道估计与信号检测

无线通信中的信道估计与信号检测无线通信中,信道估计和信号检测都是非常重要的环节。

信道估计主要是指根据接收到的信号,估计出信道的特性,如路径损耗、多径衰落、时延等。

而信号检测则是指根据估计出的信道特性和已知的信号,对接收信号进行解调和解码,从而得到原始的信息。

在无线通信中,信道估计和信号检测都是非常复杂的问题,需要应用许多高级技术和算法。

在本文中,我们将对其进行详细的介绍和分析。

一、信道估计无线通信中的信号会经过多个路径传播,其中可能存在多径效应,导致接收信号发生衰落、相移等变化。

为了恢复信号的原有特性,必须对信道进行估计和补偿。

在通信系统中,常用的信道估计方法有以下几种:1. 最小二乘法(LS)最小二乘法是最简单的线性估计方法之一。

在该方法中,通过最小化估计误差的平方和,得到最优的信道估计值。

该方法计算简单,但对于非线性信道,误差较大,对时间和空间复杂度的要求也较高。

2. 线性最小均方误差(LMMSE)LMMSE是一种比LS更精确的估计方法。

它先根据接收信号的统计特性估计出信道的协方差矩阵,再根据接收信号和估计信道之间的线性关系,推导出信道估计公式。

该方法精度高,但计算量较大,对硬件要求也较高。

3. 神经网络(NN)神经网络是一种模仿人脑神经系统工作原理的技术。

在信道估计中,神经网络可以通过样本数据的训练,自适应地学习出信道特征,从而实现信道估计。

该方法具有较高的估计精度和一定的泛化能力,但需要大量的样本数据进行训练。

二、信号检测信号检测是无线通信中最为关键的环节之一。

它的目的是将接收到的信号还原成原始信息。

为了实现这一目标,必须对信道进行准确的估计,并采用合适的解调和解码算法。

常用的信号检测方法有以下几种:1. 线性解调(LD)线性解调指根据信道的线性特性,采用线性的解调方法,对接收信号进行解调。

常用的线性解调方法有匹配滤波和相关方法。

优点是计算简单,但只适用于线性信道,对非线性信道效果较差。

信道估计 PPT

信道估计 PPT

处的时间)
下行物理信道
PDSCH: 承载下行用户数据,也可用于传送系统控制消息和寻呼消息
PBCH: 广播系统信息(cell IDs, cell status, allowed services, RACH parameters…)
PMCH: 应用于多播业务,只对特定的终端发送信号
PHICH: 携带了H-ARQ Ack/Nack消息,指示eNodeB是否正确接收到PUSCH的传输。
下行时隙结构
一个时隙中传输的信号可以用一个资源栅格(Resource Grid)
来描述,其大小由频域索引坐标上
个子载波 和时域索引坐
标上
个个OFDM符号交错分割而成。
LTE下行资源栅格图
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
常用导频插入方法
AWGN时不变信道条件下几种方案性能完全一样
w 为滤波器系数
H p ilo t 为已知的导频处的信道
其中滤波系数为:
wT(l,k)RhpRpp1
R h p 为数据子载波和导频子载波的相关系数 R p p 为导频子载波处的相关系数
此处矩阵的阶数表示采用几个已知pilot进行data处信道进行估计,一 般来讲,已知导频数目越多效果越好,但同时也会使计算量越大。
由于LTE中每一个下行天线端口传输一个参考信号,小区内所有UE都要使用小区参考信 号,小区专用参考信号需要覆盖整个带宽,因此,重点说小区参考信号。
Cell-specific reference signals
信道估计
信道估计分两步进行,首先,在参考信号位置进行 LS信道估计,获得已知导频处的信道估计,然后,选择 合适位置的导频信道,利用已知导频处的信道估计结果, 进行2D维纳滤波,得到时间域和频率域中数据处的信道 估计结果。

无线通信中的信道估计与均衡技术

无线通信中的信道估计与均衡技术

无线通信中的信道估计与均衡技术引言:- 无线通信在现代社会中扮演着至关重要的角色,为人们提供了方便快捷的通信手段。

- 在无线通信中,信道估计与均衡技术被广泛应用,可以显著提高系统的性能和可靠性。

一、信道估计的基本原理1. 信道估计的定义:信道估计是一种通过重构信道传输矩阵来获取信道状态信息的技术,用于估计信号的传播和衰落特性。

2. 信道估计的目的:准确地估计信道状态信息,以便在接收端进行信号恢复和解调。

3. 信道估计的基本原理:通过发送已知的训练序列,并在接收端根据接收到的序列与训练序列进行比较,从而获取信道的频率响应、时延和衰落等信息。

二、信道估计的常用方法1. 最小二乘(Least Square)方法:最小二乘方法通过最小化接收信号与已知训练序列之间的误差平方和,来估计信道的相关参数。

2. 最大似然(Maximum Likelihood)方法:最大似然方法基于接收信号的概率分布,通过寻找最大可能性的参数值来进行信道估计。

3. 卡尔曼滤波(Kalman Filter)方法:卡尔曼滤波方法利用贝叶斯概率理论建立了一种递归估计算法,能够根据过去的观测和当前的测量值来预测未来的信道状态。

三、均衡技术的基本原理1. 均衡技术的定义:均衡技术是一种在接收端对传输信号进行处理的技术,旨在补偿信道中的失真和干扰。

2. 均衡技术的目的:消除信道中的多径效应、抑制干扰信号和提高系统的容量和覆盖范围。

3. 均衡技术的基本原理:通过引入均衡器,将接收到的信号与已知的信道响应进行卷积,以恢复原始信号的传输内容。

四、均衡技术的常用方法1. 线性均衡器(Linear Equalizer):线性均衡器通过设置权重系数来抵消信道中的失真效应,常用的线性均衡器包括零点等化器、最小均方误差等化器等。

2. 解扩散均衡器(Rake Receiver):解扩散均衡器结合了解扩散和均衡技术,能够有效抑制多径干扰和频率选择性衰落。

3. 自适应均衡器(Adaptive Equalizer):自适应均衡器根据信道的动态特性调整均衡器的参数,以适应信道状态的变化。

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寒假信道估计技术相关内容总结目录第一章无线信道 (3)1.1 概述 (3)1.2 信号传播方式 (3)1.3 移动无线信道的衰落特性 (3)1.4 多径衰落信道的物理特性 (5)1.5 无线信道的数学模型 (7)1.6 本章小结 (7)第二章MIMO-OFDM系统 (8)2.1 MIMO无线通信技术 (8)2.1.1 MIMO系统模型 (9)2.1.2 MIMO系统优缺点 (11)2.2 OFDM技术 (12)2.2.1 OFDM系统模型 (12)2.2.2 OFDM系统的优缺点 (14)2.3 MIMO-OFDM技术 (16)2.3.1 MIMO、OFDM系统组合的必要性 (16)2.3.1 MIMO-OFDM系统模型 (16)2.4 本章小结 (17)第三章MIMO信道估计技术 (18)3.1 MIMO信道技术概述 (18)3.2 MIMO系统的信号模型 (19)3.3 信道估计原理 (21)3.3.1 最小二乘(LS)信道估计算法 (21)3.3.2 最大似然(ML)估计算法 (23)3.3.3 最小均方误差(MMSE)信道估计算法 (24)3.3.4 最大后验概率(MAP)信道估计算法 (25)3.3.5 导频辅助信道估计算法 (26)3.3.6 信道估计算法的性能比较 (26)3.4 基于训练序列的信道估计 (28)3.5 基于导频的信道估计 (28)3.5.1 导频信号的选择 (29)3.5.2 信道估计算法 (31)3.5.3 插值算法 (31)3.5.3.1 线性插值 (31)3.5.3.2 高斯插值 (32)3.5.3.3 样条插值 (33)3.5.3.4 DFT算法 (33)3.5.4 IFFT/FFT低通滤波 (33)3.6 盲的和半盲的信道估计 (34)第四章信道估计论文方法小计 (36)4.1 《MIMO-OFDM系统的信道估计研究》西南交大2007 (36)4.1.1 基本LS信道估计 (37)4.1.2 基于STC的LS信道估计 (37)4.1.3 简化LS信道估计 (38)4.1.4 传统基于导频的二维信道估计 (39)4.1.5 基于导频的低秩二维信道估计 (40)4.1.6 几种方法性能比较和结论 (40)4.2 《MIMO多载波移动通信系统中信道估计方法及硬件实现》东南大学2006 (40)4.3 《MIMO-OFDM系统采用扩频码的信道估计方法》北邮2007 (41)4.3.1 MIMO-OFDM梳状导频信道估计原理 (42)4.3.2 MIMO-OFDM扩频码导频信道估计 (43)4.4 《MIMO系统的检测算法和信道估计技术仿真研究》西南交大2006 (44)4.4.1 频率非选择性MIMO信道估计 (44)4.4.2 频率选择性MIMO信道估计 (45)4.5 《MIMO-OFDM系统中信道估计技术的研究》西电2003 (45)4.5.1 基于训练序列的信道估计 (45)4.5.2 基于导频符号的信道估计 (46)4.5.2.1梳状导频信道估计 (46)4.5.2.2二维散布导频信道估计 (47)4.6 《Channel Estimation in Correlated flat MIMO systems》IEEE西电2008 (48)第五章MIMO同步技术 (50)5.1 MIMO-OFDM同步技术概述 (50)5.1.1 OFDM同步需要解决的问题 (50)5.1.2 同步算法的分类 (51)5.1.3 同步算法的过程 (53)5.1.4 频率偏移产生原因 (53)5.2 常用的OFDM时间频率同步技术 (53)5.2.1 时间同步和频率同步的概念 (53)5.2.2 同步性能考察指标 (54)5.2.3 利用循环前缀的同步方法 (55)5.2.4 利用PN序列的同步 (56)5.2.5 利用重复符号的时域相关同步法 (58)第一章无线信道1.1 概述无线信道系统主要借助无线电波在空中或水中的媒介传播来实现无线通信,其性能主要受到移动无线信道的制约和影响。

与有线通信不同,无线通信系统的发射机和接收机之间的传播路径非常复杂,从简单的室内传播到几千米或几十千米的视距(LOS)传播,会遭遇各种复杂的地物,如建筑物、山脉和树叶等障碍物的非视距(NLOS)传播。

由于无线信道不像有线信道那样固定并可预见,而是具有很大的随机性,甚至移动台的速度都会对信号电平的衰减产生影响,以上因素都造成无线信道非常难以分析。

仔细分析无线信道的传输特点,是提高无线传输效率和质量的前提,一般用统计方法来分析和建模无线信道。

1.2 信号传播方式在无线环境下进行通信,信号可能要经过许多的障碍物,如大楼、街道、树木以及移动的汽车等。

信号的传播途径大致可分为4种:(1)直线传播在较广阔的地区,如郊区或农村。

然而在城市环境中,直线传播很少见。

(2)反射信号往往经过大的建筑物、平坦的地面和高山反射。

反射是信号传播的一种重要途径。

(3)折射信号经过障碍物的边界时,经折射绕过障碍物而到达目的地,信号经折射后衰减很大。

因此,在无线信道模型中,一般忽略这种传播途径。

(4)散射当信号遇到一个或多个较小的障碍物时,出现散射现象,即信号分成了许多个随机方向的信号。

散射在城市通信中为最重要的一种传播方式。

信号经散射后很难预测,因此理论上的建模往往建立在统计分析的基础上。

在实际环境中,信号利用障碍物的反射、散射或直线传播等,经多条路径到达接收端,即多径传播,从而形成了多径传播。

1.3 移动无线信道的衰落特性移动无线信道是一种时变多径信道。

无线电信号通过移动信道时会遭受来自不同途径的衰减损害,这些来自不同途径的衰减损害对通信系统的性能带来极大的影响。

这些算还可以归纳为三类。

接收信号的功率可用公式(2-1)表示为:也是时间的函数。

式(2-1)表明了信道对传输信号的三类影响:1. 自由空间传播损耗与弥散,用nd 表示,它是移动台与基站之间距离的函数,描述的是大尺度范围内(数百米或者数千米)接收信号强度随发射-接收距离而变换的特性。

2. 阴影衰落,又称慢衰落,用()S d表示。

这是由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其障碍物对电波遮蔽所引起的衰落。

它反应中等尺度(数百波长)的区间内信号电平中值的慢变化特性,其衰落特性符号对数正态分布。

3.多径衰落,又称快衰落,用()R d表示。

这是由于移动传播环境的多径传输引起的衰落。

它描述的是在中等小尺度(数个或数个波长)范围内,接收信号强度的瞬时值呈现快速变化的特征,其衰落特性一般符合瑞利分布,主要是由接收端周围物体产生的反射波相叠加引起的。

图1-1 某一衰落信号的路径损失、慢衰落与快衰落图(1-1)给出了某一衰落信号的路径损失、慢衰落和快衰落的示意图。

从移动通信系统工程的角度看,传播损耗和阴影衰落主要影响到无线区的覆盖,而多径衰落则严重影响信号的传输质量,必须采用抗衰落技术来减少其影响。

要研究这些技术,首先工作便是深入了解移动信道本身的特性,并在此基础上研究信道的统计特性,要建立合适的随机信道模型。

1.4 多径衰落信道的物理特性移动信道是一种多径衰落信道,各条传播路径上的信号幅度、时延及相位随时随地发生变化,所以接收到的信号的电平是起伏不定的,这些多径信号相互就形成了衰落。

多径传播 对于数字信号传输有特殊的影响,包括角度扩展、时延扩展和频率扩展。

1. 角度扩展-空间选择性衰落角度扩展包括接收端的角度扩展和发射端的角度扩展。

接收端的角度扩展是指多径信号到达天线阵列的到达角度的展宽。

同样,发射端的角度扩展是指由多径的反射和散射引起的发射角展宽。

由于角度扩展,接收信号产生空间选择性衰落,也就是说,接收信号幅值与天线的空间位置有关。

空间选择性衰落用相干距离来描述。

相干距离定义为两根天线上的信道响应保持强相关的最大空间距离。

相干距离越短,角度扩展越大;反之,相干距离越长,则角度扩展越小。

2. 时延扩展-频率选择性衰落在多径传播条件下,接收信号会产生时延扩展。

当发射端发送一个极窄的脉冲信号δ(t)时,由于不同路径的传播距离不一样,信号沿各个路径到移动台的时间也就不同,接收信号r(t)由不同时延的脉冲组成,可表示为()()[()]n n nr t a t t t δτ=-∑ 其中,()n a t 是第n 条路径的反射系数,()n t τ是第n 条路径的时延。

最后一个可分辨的延时信号与第一个延时信号到达时间之差为最大时延扩散,记做m T 。

由于时延的扩展,接收信号中一个码元的波形会扩展到其他码元周期中,引起码间串扰。

与时延扩散有关的一个重要概念是相干带宽。

通常用最大时延的倒数来定义相干带宽。

对移动信号来说,当信号带宽小于相干带宽时,发生非频率选择性衰落,即传输后信号中各频率分量所遭受的衰落是一致的,因而衰落信号的波形不失真。

当信号带宽大于相干带宽时,发生频率选择性衰落,即传输信道对信号中不同频率分量有不同的随机响应,所以衰落信号波形将产生失真。

一般来说,窄带信号通过移动信道会引起平坦衰落,而宽带扩频信号将引起频率选择性衰落。

3 . 频率扩展-时间选择性衰落移动台在运动中通信时,接收信号频率会发生变化,称为多普勒效应,所导致的附加频 移称为多普勒频域,表示为其中,α是入射电波与移动台运动方向的夹角,v 是运动速度,λ是波长。

/m f v λ=是D f 的最大值,称为最大多普勒频移。

在多径环境中,衰落信号的频率随机变换称为随机调频。

对于移动台来说,由于周围物体的发射,其多径接收信号的入射角都不全相同。

假设移动台天线为全向天线,路径数较大,不存在直达径,则可认为多径波均匀来自各个方向,入射角α服从0 -2π的均匀分布,来自α与-α之间的电波有相同的多普勒频移,是接收信号的频率为c o s c mf f f α=+ 由上式可见,虽然发射频率为c f ,但接收信号的频率却扩展到从c m f f -到c m f f +范围,这就是多普勒频展。

时间选择性衰落信号的幅度变化符合瑞利分布,通常称为瑞利衰落。

瑞利衰落随时间急剧变化,又称为“快衰落”,衰落最快时每秒2V/λ次。

但瑞利衰落的中值场强只产生比较平缓的变化,故称为“慢衰落”。

最大多普勒频展宽度m f 的倒数定义为相干时间C T 。

相干时间表征的是时变信道对信号的衰落节拍,而这种衰落是由于多普勒效应引起的。

在时间间隔C T 之内,信道可以认为是不变的。

综上所述,频率选择性和时间选择性是衰落信道的两个不同特性。

将他们合在一起考虑,衰落信道一般可以被分为一下四种类型:(1) 平坦衰落信道(2) 频率选择性衰落信道(3) 时间选择性衰落信道(4) 双选择性衰落信道衰落信道的类型对无线通信系统的设计起着关键性的作用。

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