多径信道的特点
一、多徑信道的特點
在過去的幾十年里,無線通信技術得到了迅猛的發展和廣泛的應用。第三代、第四代等移動通信系統給人們展示了一個美好的前景,但這些前景的實現是以克服目前所面臨的包括多徑時延擴展、信道時變等技術難題為先決條件的。無線通信的工作環境非常復雜,無線電波不僅會隨著傳播距離的增加發生彌散損耗,并且會受到地形、地物等的遮蔽而發生“陰影效應”;而且信號經過多點反射,會從多條不同路徑到達接收端,這種多徑信號的幅度、相位和到達時間不可能完全相同,它們相互疊加會產生電平衰落和時延擴展。由于多徑衰落的存在,直接利用無線信道進行通信,存在嚴重的碼間干擾。
·多徑信道的舉例:
通常,航空信道被認為是由一個視距傳播(LOS)成分和一個多徑散射成分組成,稱為萊斯衰落信道。其中,多徑散射成分是由傳播環境中物體對電磁波的反射和散射產生的。在航空通信中,飛行器不同的狀態會導致不同的信道衰落形式,比如飛行器在飛行途中、跑道滑行以及停場狀態導致的信道衰落是不同的。一般來說,在停場狀態下,由于停機坪、機庫的影響,通常視距成分是不存在的,這導致了所謂瑞利衰落,是最嚴重的衰落形式;而在另外的狀態下,接收信號通常包含LOS成分和散射成分,這會導致萊斯衰落。
·空空信道
空空信道是一種典型的頻率選擇性衰落信道。在通信過程中,通信雙方之間存在直射徑。根據實際工程測量,考慮可分辨多徑數為2,因此,其沖擊響應和接收數據如下式所示:
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直射路徑上的信號功率只與通信距離有關,并隨距離增大而相應衰減。空空信道中的其他通信路徑一般是由于地面、海面以及山體的反射而造成的。多徑的功率小于主徑,但當無線電波在海面上產生鏡面反射時,多徑的功率可以接近于直射路徑的功率。通過實測可知,在空空通信時,第二徑的功率有90%以上的概率在主徑功率的0.5至0.96倍之間,其他多徑的功率則較小。
二、建模需要體現的指標
根據通常情況下的多徑信道,仿真模型主要體現如下幾個指標:
·多徑個數;
·每個多徑的時延;
·每個多徑以及主徑的衰弱
·多普勒頻移
·高斯白噪聲
根據上面的指標,多徑信道可以用如下的式子進行建模:
下面是一條多徑,衰弱為3db的情況:
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下面是二條多徑,衰弱為3db,6db的情況:
總結
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