§2-2 移动信道的衰落特性
?大尺度传播特性：描述的是发射机与接收机之间长距离上的场强变化
?路径传播损耗：它反映了传播在宏观大范围(几百米或几千米)的空间距离上
的接收信号电平平均值的变化趋势。
?由于阴影效应和气象条件变化造成的接收场强中值的缓慢变化，这种损耗是
中等范围内（数十至数百个波长范围）接收电平的均值变化而产生的损耗。
一般认为慢衰落与工作频率无关，仅取决于移动台的移动速度，衰落深度取决于障碍物
的状态；且衰落后信号的幅度服从于对数正态分布。移动用户和基站之间的距离为r时，传
播路径损耗和阴影衰落用dB可以表示为：
10lgl(r,ξ)=10nlgr+ξ
?小尺度传播特性：描述短距离(几个波长)或短时间(秒级)内的接收场强的快速波动情
况。
?快衰落损耗：由于多径传播而产生的损耗。它反映微小范围（几个至数十个
波长范围）接收电平的均值变化而产生的损耗。
一、快衰落/多径衰落/瑞利衰落：多径传播是陆地移动通信系统的主要特征。
★多普勒频移
?成因：路程差造成的接收信号相位变化值，进而产生多普勒频移。
?后果：信号经不同方向传播，其多径分量造成接收机信号的多普勒扩展，进而增加
信号带宽。
?
此可得出频率变化值，即多普勒频移fd
v 移动环境：
?基站高、移动台低。基站天线通常高30 m，可达90 m；移动台天线通常为2～3 m
以下。
? 移动台周围的区域称为近端区域，该区域内的物体造成的反射是造成多径效应的主
要原因。
? 离移动台较远的区域称为远端区域，在远端区域，只有高层建筑、较高的山峰等的
反射才能对该移动台构成多径。
二、多经信号的统计特性
1） 瑞利Rayleigh 衰落：在多径传播信道中，若N 条路经彼此相互独立且没有一
个信道的信号占支配地位，或者没有直射波信号，仅有很多的反射波，则接收信号的包络将服从瑞利分布。
2） 莱斯Ricean 衰落：在多径传播信道中，若接收信号中有一个信道的信号占支配
地位（常常是直射波），则其包络将服从莱斯分布。
3） Nakagami-m 分布：在20世纪60年代，Nakagami 通过基于现场测试的实验方
法，用曲线拟合得到近似分布的经验公式，对于无线信道的描述有很好的适应性。
? 瑞利分布－假设条件
? 在发信机与收信机之间没有直射波通路；
? 有大量反射波存在，且到达接收天线的方向角是随机的，相位也是随机的，
且在0～2л内均匀分布：
? 各个反射波的幅度和相位都是统计独立的。
? 离基站较远，反射物较多
若N 个信号的幅值和到达接收天线的方位角是随机的且满足统计独立，则接收信号为：
1()()N i i S t S t ==∑=00(2(cos ))()1i i v N j t j w t i i a e
e ?πθ?λ++=∑
式中，()i S t 为经反射(或散射)到达接收天线的第i 个信号，其振幅为αi , 相移为φi 。 θi 为S i (t)与移动台运动方向之间的夹角, 其多普勒频移值为：
i m i i f f θθλ
υcos cos ==。0w 为载波角频率，φ0为载波初相。 当N 很大，由中心极限定理可知，接收信号的同相分量和正交分量均服从高斯分布，其包络服从瑞利分布：