多径效应和多普勒效应
##多径效应
多径效应(多条传播路径引起)
在移动传播环境中,到达移动台天线的信号不是由单一路径达到的,而是经过许多条路径的众多反射波的合成。由于电波通过各个路径到达的时间不同,从各路而来的反射波到达时间就会有所不同,相位也有所不同。不同相位的多个信号在接收端相互叠加,同相增强反向减弱,因此信号幅度会发生急剧变化产生衰落。这种衰落是由多径引起的,称为多径效应。
时延扩展(本质依旧是多径效应引起,拖尾问题)
移动信道的多径衰落可以从时间和空间两方面考虑。从空间方面来说,沿着移动台的移动方向接收信号幅度会随着移动而发生变化,反映了地形起伏所引起的衰落以及空间扩散损耗。从时间上来看,各个路径的长度不同,因而信号到达的时间不同,从基站发送一个脉冲信号,在接收端接收到的信号不仅包含该脉冲还包含它的各个时延信号。这种由于多径效应引起的接收信号中脉冲宽度扩展到的现象称为时延扩展。
瑞利衰落
瑞利多径和瑞利一径在图像中的表现近似,与频率选择性衰落相比没有时延,但由于是复信号,依然存在相位上的变化,在星座图中是幅度和相位都变化的散点。
16QAM作为调制信息的星座图
多普勒效应(运动引起)
多普勒扩展(频率色散)
由于移动台和基站之间相对运动引起,或者由信道路径中物体的运动引起的多普勒频移,从而引起多普勒扩展,造成信道的时变特性,也就是信道出现了时间选择性衰落。时变性在移动通信系统中的具体体现之一就是多普勒频移(Doppler shift),即单一频率信号经过时变衰落信道之后会呈现为具有一定带宽和频率包络的信号,这又可以称为信道的频率弥散性(frequency dispersion)。时间选择性衰落会造成信号失真(例如在打电话时,在A点信号强度与走出5步的B点信号强度不一样,但这句话如果在五步内说完,则时间选择性衰落对通话质量不会造成很大影响,反之信号产生显著变化,可能造成通话质量不佳)
频率选择性衰落实际与多径有关,时间选择性衰落与相对运动有关。
考虑时间 空间特性
真实信道要考虑时间和空间特性,对于时间特性可以考虑编码交织技术,空间特性考虑MIMO