移动信道无线传输特性
移动通信的特点
移动通信的特点移动通信的特点移动通信是指利用无线电技术进行通信的一种方式，它具有以下几个特点。
1. 无线传输移动通信与有线通信相比，最大的特点就是采用无线传输技术。
无线传输使得移动通信更加灵活、便捷，用户不再受制于有线连接，可以随时随地进行通信。
无线传输还能够克服地理位置和地形的限制，使得移动通信具有更好的覆盖范围。
2. 移动性与传统有线通信相比，移动通信具有更强的移动性。
移动通信技术可以使用户在移动的实现通信，随时随地进行语音通话、短信发送、数据传输等。
无论是在车上、户外还是在室内，用户都能够实现移动通信，极大地提升了通信的便利性和灵活性。
3. 多样化的业务移动通信不仅仅局限于语音通话，还包括短信、彩信、互联网接入等多种业务。
移动通信技术的进步，使得用户可以轻松地进行网上购物、在线支付、社交娱乐等各种业务操作。
移动通信的多样化业务为用户提供了更多的选择和便利。
4. 容量限制由于无线传输的特性，移动通信在传输容量上存在一定的限制。
相比于有线通信，移动通信的容量相对较小，无法支持大量用户进行高带宽的数据传输。
移动通信网需要根据用户数量和网络负载进行合理的资源调度，保证通信质量和用户体验。
5. 移动通信网络移动通信的特点离不开构建和运营移动通信网络的支持。
移动通信网络包括基站、无线信道、核心网等基础设施。
这些设施之间通过无线传输进行通信，形成一个庞大而复杂的网络系统。
移动通信网络需要不断升级和优化，以满足用户对通信的需求。
，移动通信具有无线传输、移动性、多样化的业务、容量限制和移动通信网络等特点。
随着移动通信技术的不断发展，它将继续为人们的日常生活和工作带来更多的便利和创新。
移动通信的信道是指基站天线
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。
移动通信知识点回顾
小区制指将整个服务区划分为若干个无线小区，每个无线小区设一个基站 ，由它负责本区移动通信的联络与控制。
特点： 优点：同频复用距离距离减小，提高了频率利用率；MS台和基站的 发射功率减小，同时减小互相干扰；容量高；
缺点：系统结构和控制较为复杂，有同频干扰、越区切换等问题。
3．移动通信的基本技术有哪些
道编码。 2．语音编码可分为哪3类？各类语音编码具有哪些特点？ 语音编码通常可分为3类：波形编码、声源编码和混合编码。波形编码
是依据语音信号的时域波形来进行编码，PCM 合成特点。语音特征 参数，传输，恢复。声码器。 混合编码是将波形编码的高质量和声源编码的高压缩 3．采用交织技术的目的是什么？ 有突发性干扰和衰落，是长串连续的块状误码。交织技术正是为解决这 一问题而设计的。
二、简答题 1．移动通信的电波传播具有哪些特点? ① 自由空间传播损耗，② 阴影衰落（效应）。 ③ 多径效应。 ④ 多普勒效应。
立德 明志 精业 惟新
精于勤毁于随
66 // 5614217
第2章移动信道无线传输特性
移动通信中使用的地形分类 即“准平滑地形”和“不规则地形”。 ① 准平滑地形：也称“中等起伏地形”， ② 不规则地形：
2．产生邻频干扰的主要原因是什么？克服邻频干扰的 措施有哪些？
答：产生邻频干扰的主要原因是发射机的带外抑制度 和接收机的选择性不好。
克服邻频干扰的措施有（1）对发射机的带外抑制度和 接收机的选择性提出要求；（2）使相邻的频道不在同 一小区甚至相邻小区内使用。
3．产生同频干扰的主要原因是什么？克服同频干扰的 措施有哪些？
此需要相隔一定的距离。
7．GPRS：通用分组无线业务。
移动通信中无线信道特性的研究
移动通信中无线信道特性的研究作者：胡博来源：《城市建设理论研究》2013年第25期【摘要】在无线通信中，无线信道对信号的影响是巨大的，因此，研究移动通信中的无限信道很有必要，这也是提高移动通信性能的一个很关键的环节。
本文将从以下几个方面来分析移动通信中无线信道特性。
【关键词】移动通信；无线信道；特性中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号：一、前言目前，在国内的移动通信中，相关人员对无限信道的研究还不够深入，不能够很好的掌握无线信道的规律，因此，研究移动通信中无线信道特性很有必要。
二、无线信道对信号的影响信号在无线信道中传播一般可归结为反射、绕射和散射三种基本传播方式,无线信号无论是在前向链路还是在反向链路的传播,都会以多种方式受到物理信道的影响。
由于无线信道的复杂性和时变性,信号通过无线信道时会受到各个方面的衰减损耗。
总的说来,信道对无线信号的影响可归纳为自由空间路径损耗、阴影衰落和多径衰落三种。
在无线信道中,有三种最重要的多径衰落效应:信号强度在一段很小的传播距离或时间间隔内快速变化产生的多径衰落;不同路径信号的多普勒频移引起的随机频率变化以及多径传播时延扩展引起的多径衰落效应。
无线信道的多径衰落会导致信号在不同维(时间、频率、空间)的扩展,对无线通信信号具有明显的影响。
三、通信系统中信道模型的演变通过进行实地测量和分析，我们可以将各种无线信道抽象为模型，然后依据这些模型对无线通信系统进行设计和优化。
理论上来说，无线通信信道就是一个线性滤波器。
发射的信号通过这个滤波器后被接收，所以信号传输就是一个信号处理的过程。
信道模型给出了信道的基本统计信息，因此它是信道估计的基础。
我们这里要讨论的信道模型有以下几类：TU模型，ITU信道模型，LTE扩展信道模型。
在GSM网络投入运行之前，TU模型就已经被用来决定GSM中均衡器的需求和性能。
后来3GPP组织提出的一个新的TU模型，其与旧TU模型的最大区别在于新模型的最大时延只有旧模型的一半。
移动通信电子课件教案-第3章_移动信道的传播特性
第3章 移动信道的传播特性
3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗
P
x T
d1 h1
x 为菲涅尔余隙
T d1
d2
R d2
h2
x
h1
P
R h2
(a)
(b)
图 3 - 3 障碍物与余隙
(a) 负余隙； (b) 正余隙
第3章 移动信道的传播特性
t ＝ t0 t＝ t0＋
t1 t1＋ 1 1 t1＋ 1 2 (a)
t2 t2＋ 2 2t2＋ 2 3 t2＋ 2 1 (b)
t＝ t0＋
t3
(c)
图 3 - 11 时变多径信道响应例如 (a) N=3; (b) N=4; (c) N=5
t3＋ 3 4
第3章 移动信道的传播特性
第3章 移动信道的传播特性
3.2.4 多径时散与相关带宽 ——续
时延扩展Δ：最大传输时延和最小传输时延的差值，即最后 一个可分辨的时延信号与第一个时延信号到达时间的差值， 实际上就是脉冲展宽的时间。
表示时延扩展的程度。
归一化时延信号的包络E(t)：将移动通信中接收机接收 到的多径的时延信号强度进行归一化。
第3章 移动信道的传播特性
第3章 移动信道的传播特性
3.1 无线电波传播特性 3.2 移动信道的特征 3.3 陆地移动信道的传输损耗 3.4 移动信道的传播模型 思考题与习题
第3章 移动信道的传播特性
引言
三种研究无线移动通信信道的根本方法： 理论分析：用电磁场理论和统计理论分析电波在移动
环境中的传播特性，并用数学模型来描述移动信道。 现场电波实测：在不同的传播环境中，做电波实测实
移动通信 (第四版)答案
移动通信 (第四版)答案移动通信 (第四版)答案第一章引言1.1 移动通信的定义1.2 移动通信的发展历史1.3 移动通信的应用领域1.4 移动通信的标准化组织第二章无线传输技术2.1 无线传输基础知识2.2 无线信道的特性2.3 调制与解调技术2.4 多址技术2.5 空分复用技术第三章移动通信网络架构3.1 移动通信网络的层次结构3.2 移动通信网络的基本组成部分3.3 移动通信网络的接入方式3.4 移动通信网络的核心网第四章移动通信系统4.1 第一代移动通信系统4.2 第二代移动通信系统4.3 第三代移动通信系统4.4 第四代移动通信系统4.5 第五代移动通信系统第五章移动通信技术及协议5.1 频率分配与管理技术5.2 移动通信制式与协议5.3 移动通信的网络接入技术5.4 移动通信的核心网技术5.5 移动通信的安全与隐私保护技术第六章移动通信终端与设备6.1 方式终端6.2 基站与天线6.3 其他移动通信设备6.4 移动通信终端的性能指标第七章移动通信业务7.1 语音通信业务7.2 短信业务7.3 数据业务7.4 多媒体业务7.5 移动互联网业务第八章移动通信市场与发展趋势8.1 移动通信市场概述8.2 移动通信的发展趋势附件：附件1：移动通信系统模拟实验实验报告附件2：移动通信系统技术白皮书法律名词及注释：1. 电信法：指国家为保障公众利益和经济社会发展需要，规范和管理电信业务，制定的法律。
2. 通信管理局：指负责监督、管理、指导全国电信业务和信息服务业务，以及广播电视业务的专业监督管理机构。
3. 移动通信频率：指无线电波中为移动通信业务预留的频带，用于移动通信信号的传输。
4. 号码资源：指移动通信系统中用于标识用户和设备的数字编号资源，包括方式号码、设备识别码等。
a第7章 移动通信传输信道的特性
16
7.1.1 移动通信系统结构及传输特点
图7-3 我国大陆陆地移动通信2G频谱使用和3G新增频谱输特点
• （1）移动性 • 移动性包括设备移动性（Equipment Mobility）和用 户移动性（User Mobility）。设备移动性是用户移动 性的基础，它使得移动设备能够不受位置限制地保持 原有的通信；用户移动性则允许移动用户在任何地点 使用任何形式的终端设备实现通信。为了支持移动终 端和移动用户的移动性，移动通信网络需要建立一套 有效的移动性管理（Mobility Management）机制。 移动台发送信息的过程比较简单，它首先向网络请求 一定的资源，然后就能够与网络实现信息交互了。
711移动通信系统结构及传输特点图71陆地移动通信系统的组成bts设有无线收发信机和天馈线等设备每个bts都有一个可靠通信的服务范围称为无线小区简称小区cell移动网络就是由若干个这样的小区所构成通过分析可以知道如果采用正六边形的小区对服务范围进行覆盖往往可以在频谱利用率网络规划等方面取得较好的效果因此进行移动网络覆盖分析的时候经常采用正六边形小区覆盖其结构非常类似蜂窝所以又可以把小区制移动通信系统称为蜂窝移动通信系统
• （1）新增第三代公众移动通信系统的工作频段 • ① 核心工作频段 • 频分双工（FDD）方式：1920～1980MHz/2110～2170MHz ，共120MHz。 • 时分双工（TDD）方式：1880～1920MHz/2010～2025MHz ，共55MHz。
14
7.1.1 移动通信系统结构及传输特点
21
7.1.1 移动通信系统结构及传输特点
• （5）移动终端要求高 • 移动终端作为用户接入移动通信网络的设备，必须具 有普通电话终端的基本特性，以及无线收发的能力， 除此之外，考虑到移动性的特点，还会有不同的要求 。对面向个人用户的手机终端，主要要求是体积小、 质量轻、省电、操作简单和携带方便，当然，随着技 术的进步，人们已经不满足于手机仅仅具备通话功能 ，而在娱乐、文档处理、多媒体应用等方面都提出了 新的要求，因此智能手机已经逐渐取代普通手机，成 为市场的主流终端。车载台和机载台除要求操作简单 和维修方便外，还应保证在振动、冲击、高低温变化 等恶劣环境中正常工作。
移动通信第三章(无线信道特性)
华南农业大学 胡洁
1
3.1
VHF、UHF电波传播特性
影响电磁波传播的三种基本传播机制：反射 、绕射、散射
基站天线
散射波 直射波
基站天线
绕射波
移动台天线
地面反射波 山峰
移动台天线
2
3.1
VHF、UHF电波传播特性
电磁波的传播方式 传播路径：
3.2
3.2.1 传播路径与信号衰落
移动信道的特征
d2 hb
d hm θ
θ
d1
10
图 3 – 6 移动信道的传播路径
3.2.1
传播路径与信号衰落
假设反射系数R=-1(镜面反射)， 则合成场强E为
E E0 (1 a1e
j
2
d1
a2e
j
2
d 2
)
式中，E0是直射波场强，λ是工作波长，α1和α2
图 3-15 时变多径信道响应示例
27
(a) N=3; (b) N=4; (c) N=5
3.2.4
N
多径时散与相关带宽
接收到的信号为N个不同路径传来的信号之和，即
S0 (t ) ai Si [t i (t )]
ai是第i条路径的衰减系数,τi(t)为第i条路径的相对延时差
i 1
28
hb＞200m时，Hb(hb, d)＞0dB；反之，当hb ＜200m时，
Hb(hb, d)＜0 dB。 同理，当移动台天线高度不是3m时，需用移动台 天线高度增益因子Hm(hm, f)加以修正，参见图 3 - 24(b)。 当hm＞3m时，Hm(hm, f)＞0dB； 反之，当hm＜3m时， Hm(hm, f)＜0dB。
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· 用公式表示为
（2-8）
· 对于垂直极化波，有 · 对于水平极化波，有
（2-9） （2-10）
· 0为反射介质的复介电常数，即
（2-11）
2．地面传播两径模型
· 当传播路径远大于天线高度时，并假 设一定的简化条件，接收天线B处的总场 强为
（2-12）
· 是反射路径与直射路径的相位差， 它与两者路径差的关系为
（2-29）
（1）无折射 （2）负折射 （3）正折射
① 标准大气折射 ② 临界折射 ③ 超折射
3．视距传播的极限距离
· 设发射和接收天线A和B的高度分别为h1 和h2，其连线与地面相切于C点。 · 切点到两个天线的距离分别为d1和d2。
· 由于Re>>h1，Re>>h2，可以推出 （2-30）
· 则可以得到A和B的距离为
d d1 d2 2Re ( h1 h2 )
（2-31）
· 在标准大气折射的情况下，Re=8 500 km，式（2-31）化简得到视距传播的极限 距离为
d 4.12( h1 h2 )
（2-32）
2.2.4 障碍物的影响及绕射损耗
1．电波传播的菲涅耳区
· 设发射天线为T，是一个点源天线；接 收天线为R。
（2-13）
· 可以得出
（2-14） （2-15）
· 将Δd用级数展开可得
（2-16）
· 式（2-17）称为反射公式，可用于典型 地面传播环境中的场强计算，也可以写成 另一种形式
E = E0A （2-18）
2.2.3 大气折射
1．折射与折射率
· 折射定律表明，入射角的正弦与折射 角的正弦成比例，即有
（2-7b）
· Lbs定义为自由空间路径损耗，又可称为 自由空间基本传输损耗，它表示自由空间 中两个理想点源天线（增益系数G=1的天线） 之间的传输损耗。
·自由空间是不吸收电磁能量的理想介质。
2.2.2 光滑地面反射
1．反射系数
· 反射系数定义为入射波与其反射波的 复振幅之比。
· 它与入射角，电波极化方式和反射介
· 在实际中大气最典型的折射出现在电 波的水平传播中。
· 此时，并考虑到，经过推导可以得到 电波沿曲线传播时传播曲线的曲率为
1
dn dh
（2-25）
· 根据几何学原理，如果两组曲线的曲 率之差相等，则它们之间的距离相等。
· 也就是说，当下列方程式满足时，图
2-7中的（a）和（b）等效，即
1 1 1 1
· 主要电波传播方式有地面波传播、天 波传播、直射波传播及地面反射波传播
2.1.3 陆地移动电波的传播特性
· 移动信道是一种时变信道。
· 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。
· 这些损害可归纳为3类。 · 若用公式表示，按收信号功率可表示为
· 式（2-1）是信道对传输信号作用的一 般表示式。
（2-4）
· 由式（2-2）、式（2-3）和式（2-4） 可得接收功率为
（2-5）
· 将发送功率Pt与接收功率Pr之比定义为 传输损耗，或称系统损耗。 · 由式（2-4）可得出传输损耗Ls的表达 式为
（2-6a）
· 损耗常用分贝表示。 · 由式（2-6a）可得
（2-6b）
· 式（2-6a）、式（2-6b）也可表示为 （2-7a）
· 这些作用有3类。
2.2 电波传播的基本问题
2.2.1 自由空间的电波传播
· 自由空间是均匀无损耗、各向同性， 电导率为零，相对介电常数和相对磁导率 恒为1的无限大的理想空间。
· 设该球面上电波的功率密度为S，发射 天线的增益为qr，则有
（2-2）
· 在球面处的接收天线接收到的功率为
· 可以推出，无方向性接收天线的有效 接收面积为
sin 1 sin 2
n21
（2-19）
· 当电磁波从真空射入某种介质时，所
得到的折射率称为该介质的绝对折射率， 或简称为折射率。
· 可以推出
sin 1 sin 2
n21
n2 n1
· 则有
n1 sin1 n2 sin2
（2-20） （2-21）
· 在不考虑传导电流和介质磁化的情况
下，可以推出介质的折射率n与相对介电常
第2章 移动信道无线传输特性
2.1
引言
2.2
电波传播的基本问题
2.3
多径传播的衰落特性
2.4 多径接收信号的时域和频域特征
2.5
阴影效应与慢衰落
2.6
电波传播损耗预测模型
2.1 引言
2ห้องสมุดไป่ตู้1.1 概述
· 移动信道的衰落特性取决于无线电波 的传播环境。
· 复杂、恶劣的传播条件是移动信道的 特征，这是由在运动中进行无线通信这一 方式本身所决定的。
R0 Re e
（2-26）
· 由于AN为直线，则有 e ∞ 。
· 由式（2-25）和式（2-26）可得
Re
R0 1 R0
1
1
R0
dn dh
R0
（2-27）
· 定义K为等效地球半径系数，即
K Re 1
R0
1
R0
dn dh
（2-28）
· 则等效地球半径与实际地球半径的关 系为
Re KR0
· 发射电波沿球面传播。TR连线交球面 于A0点。
· 根据惠更斯-菲涅耳原理，对于处于远 区场的R点来说，波阵面上的每个点都可 视为二次波源。
· 对移动信道进行研究的基本方法有3种。
（1）理论分析 （2）现场电波传播实测 （3）移动信道的计算机模拟
· 移动环境中电波传播特性研究的结果 往往用下述两种方式给出。
· 第一，对移动环境中电波传播特性给 出某种统计描述。
· 第二，建立电波传播模型。
· 一般来说，为解决移动通信系统的设计 问题，必须搞清3个问题：
数r的关系为
n r
（2-22）
· 大气折射率n通常很接近于1。
· 为了方便，工程上引入大气折射指数 N = (-1)×106 （2-23）
· 可以得出，N与大气温度、压强和水蒸 气压强的关系为
N
77.6 T
P
4
810
e T
（2-24）
2．大气折射
· 这就导致电波在对流层中传播时会不断 发生折射，从而使传输轨迹弯曲，这种现 象称为大气折射。
（1）无线电信号在移动信道中可能发 生的变化以及发生这些变化的原因；
（2）对于特定的无线传输技术，这些 变化对传输质量和系统性能有什么影响；
（3）有哪些方法或技术可供使用来克 服这些不利影响。
2.1.2 无线电波的传播方式
· 无线电波从发射天线发出，可以沿着 不同的途径和方式到达接收天线，这与电 波频率和极化方式有关。