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信号的衰减

  移动通信系统多建于大中城市的市区,城市中的高楼林立、高低不平、疏密不同、形状各异,这些都使移动通信中无线电波的传播路径进一步复杂化,并导致其传输特性变化十分剧烈。据以上原因,使移动台接收到的电波一般是直射波和随时变化的绕射波、反射波、散射波的叠加,这样就造成所接收信号的电场强度起伏不定,这种现象称为衰落。

  在移动通信中,无线电波主要是以空间波的形式传播。但是由于表面波随着频率的升高衰减增大,传播距离很有限。所以在分析移动通信信道时,主要考虑直达波和反射波的影响。认为在接收端的接收信号是直达波和多个反射波的合成。

  由于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,因而各个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,有时迭加而加强(方向相同),有时迭加而减弱(方向相反)。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。

   

  它使接收端的信号近似于一种叫做Rayleigh分布的数学分布,故多径快衰落又称为 Rayleigh衰落。

   

  此外,接收信号除瞬时值出现快衰落之外,场强中值(平均值)也会出现缓慢变化。变化的原因主要有两方面:一是地区位置的改变;二是由于气象条件变化,大气的条件发生缓变,以致电波的折射传播随时间变化而变化,多径传播到达固定接收点的信号的时延随之变化。这种由阴影效应和气象原因引起的信号变化,称为慢衰落。

   

  后一原因引起的变化较小,通常忽略。

  慢衰落接收信号近似服从一种叫做对数正态分布的数学分布,变化幅度取决于障碍物状况、工作频率、障碍物和移动台移动速度等。快衰落和慢衰落是由相互独立的原因产生,随着移动台的移动,这二者构成移动通信接收信号不稳定的因素。


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