第三章无线信道的统计描述课件.ppt

,第三章 无线信道的统计描述,主要考点,信号幅度的小尺度衰落的成因小尺度衰落信号幅度的瑞利、莱斯分布发生条件瑞利、莱斯分布统计特性、小尺度衰落的相位的分布小尺度衰落的衰落余量及中断概率计算信号幅度的大尺度衰落的成因大尺度衰落的信号幅度的对数正态统计特性大尺度衰落的衰落余量及中断概率计算8. 形成多普勒频移，多普勒谱的原因、经典或称Jakes谱,信号幅度的小尺度衰落的成因,在距离很短的范围内，功率围绕一个平均值上下波动，这些波动发生在大约一个波长的范围内，称为小尺度衰落。小尺度衰落的原因是不同的多径分量之间的干涉。,瑞利分布,不含主导分量的小尺度衰落：信号从几个相互作用体射向在小范围内移动的接收机，作用体近似均匀的分布在接收区域周围，假设他们的距离足够远，则所有的接受波都是均匀平面波，这时的平均功率衰落为不含主导分量的小尺度衰落。,瑞利分布,不含主导分量的多径模型：实部和虚部服从均值为0的正态分布实部和虚部相互独立幅度|E|服从瑞利分布相位服从均匀分布,瑞利分布,瑞利分布性质：概率密度函数：累积分布：均值：均方值：方差：中值：最大值：,瑞利分布,衰落余量：平均功率与最小功率的差为衰落余量中断概率：r值小于rmin的概率,莱斯分布,含主导分量的小尺度模型：存在一个主导的多径分量，比如一个视距分量或一个主导的镜面反射分量的小尺度衰落。,莱斯分布,含主导分量的多径模型：实部服从均值为A的正态分布，需部服从均值为0的正态分布实部和虚部相互独立幅度|E|服从莱斯分布相位服从非零均值的正态分布,莱斯分布,莱斯分布性质：莱斯因子Kr：视距分量功率与漫射分量功率的比率均方值：累积分布：,莱斯分布,衰落余量：平均功率与最小功率的差为衰落余量中断概率：r值小于rmin的概率Pout=cdf（rmin）=,2022/12/9,多普勒谱,多普勒频移：接收机以速度V同电波传播方向 （频率为fc）呈角移动接收信号的频率：其中多普勒频移：最大多普勒频移：,2022/12/9,多普勒谱,成因：由于多普勒效应，移动台的移动使得多径分量以不同的方向到达移动台引起了不同的频率偏移，这就导致了接受频谱的扩展，形成了多普勒谱。,2022/12/9,衰落的时间依赖性,电平通过率LCR 1秒内包络(以正斜率)通过门限电平r的平均次数 推导得：,2022/12/9,衰落的时间依赖性,平均衰落持续时间（ADF）每次包络低于门限电平r的平均持续时间最终推导公式：,2022/12/9,大尺度衰落,大尺度衰落的成因：由于建筑物，高山等的阻挡造成的，因此也叫阴影衰落；大尺度衰落为大尺度对数正态衰落；大尺度衰落现象 十个波长范围内平均 波动发生在大约几百个波长范围内,2022/12/9,大尺度衰落,其中一种类型的计算公式：r为接收电平的瞬时接收幅度，LmeandB是小区边界处平均路径损耗，LdB是阴影导致对数正态随机损耗，LmaxdB是与rmin相对应的最大损耗值，Pout为中断概率；,2022/12/9,大尺度衰落,随机变量 是标准正态随机变量,2022/12/9,例题,设计一个符号以下规格的移动通信系统：在小区边缘（离基站最大距离），瞬时接收幅度r在90%的时间内不能比规定值rmin。信号经历小尺度瑞利衰落和F=6dB的大尺度对数正态衰落。求系统工作所需要的衰落余量。,2022/12/9,解题过程,解：信号经历了小尺度号经历小尺度瑞利衰落大尺度对数正态衰落，衰落余量：小尺度瑞利衰落,2022/12/9,2022/12/9,大尺度对数正态衰落：,2022/12/9,