§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 ))
()1
i i v
N
j t j w t i i a e
e ϕπθϕλ
++=∑
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
υ
cos 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：
222
2
22222
2
2
11()(,)22r r r
p r p r d re
d e π
π
σσθϑθπσ
πσ
σ
-
-
=
=
=
⎰
⎰
，0r ≥
式中，2
σ为信号的平均功率，（σ为包络检波前接收信号的均方根值）r 为信号的幅度值。
不超过某特定值R 的接收信号包络的概率。
（2.7）
进一步分析可得：
(一阶矩)均值：0
()() 1.253m E r rp r dr σ∞
===
=⎰
------------------------- -----
(2.8)
(二阶矩)均方值(信号包络的功率)： 2
220
()()2E r r p r dr σ∞
==⎰
--------------------
(2.9)
方差(信号包络的交流功率)：222
2
22[][]20.42922
r E r E r π
σσσσ=-=-
=-----
(2.10)
图2 – 4 瑞利分布的概率密度
i. 当r=σ时，p(r)为最大值，表示r 在σ值出现的可能性最大：)2
1
exp(1
)(-=σσp ii.
当σσ177.1212≈=
n r 时，p(r)=0.5，因此1.177σ为信号包络样本的中
值，记作r mid 。
莱斯分布（Rician ）
当接收信号中有视距（LOS ）传播的直达波时，视距信号成为主接收信号分量，而从不同角度随机到达的多径分量叠加在此主信号上，此时的接收信号就呈现出莱斯分布。
222
()2
2022()()r A r
A P r e
I σ
σ
σ
-+=，0,0A r ≥≥------------------------------ (2.11) 莱斯因子k=2
2
2A σ，当0k →，即主信号减弱到与其他多径信号分量的功率一样时，混
合信号的分布有转变为瑞利分布；当1→k ，即主信号很强时，混合信号的分布接近为高斯分布。
−−−−−→−−−−−−−→存在主接收信号主接收信号进一步加强
瑞利分布莱斯分布高斯分布
二、慢衰落
慢衰落的衰落速率与频率无关，这一点与快衰落不同。慢衰落的衰落速率主要取决于传播环境，即移动台周围的地形，包括山丘起伏、建筑物的分布与高度、街道走向、基站天线的位置与高度以及移动台的速度。关于速度这一因素可从直观上这样理解，当移动台通过许多高层建筑物形成的电磁波阴影区时，速度不同,引起的衰落速率就不相同。
慢衰落的深度，即接收信号局部中值电平变化的幅度取决于信号频率与障碍物的状况。频率较高的信号比频率较低的信号容易穿透建筑物，而频率较低的信号比频率较高的信号具有较强的绕射能力。
快衰落的中值称为短区间中值或局部中值。用一定宽度的平滑窗对接收信号包络进行平滑处理就得到局部中值的变化曲线。该曲线反映了接收信号慢衰落的变化。对实测数据的统计规律表明，不管是市区还是郊区，接收信号的局部均值r m 都近似服从对数正态分布,其概
率密度函数为
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-
=
m m
r r m e
r P 2ln 21
21)(σπσ
可见：标准偏差σ：郊区比市区大，频率越高值越大。 四、衰落信号幅度的特征量
工程实用中，常常用一些特征量表示衰落信号的幅度特点 1） 场强中值：具有50%概率的场强值
场强值高于规定电平值的持续时间占统计时间的一半时，则规定的那个电平值即为场强中值。在T 时间内场强超过E 0电平值的概率为：
%100/%1001
321⨯=⨯++=∑=T t T t t t p n
i i
当%50=p 时，E 0为场强中值；当%80=p 时，E 0为超过80%场强值。
2） 衰落率N ：单位时间内的场强包络与场强中值相交次数的一半
N=
2
/2/c vf v =λ=1.85vf 3
10-⨯(MHz) -------------------------（2.12） 衰落率与发射频率、移动台行进速度、方向及多径传播的路径数有关。当移动台的行进方向朝着或背着电波传播方向时，衰落最快。
对于900MHz 移动用户，当其以60Km/h 的速度在传播方向上行驶时，其平均衰落率：N=1.85*10
3
-*60*900=100Hz 。
电平通过率（Level Crossing Rate ，LCR ）：单位时间内的场强包络与给定电平相交次数的一半。在数学上可表示
2
:z R m E N e
ρρ-= ----------------------------（2.13）
其中
rms
R
R ρ=
，
rms R =
3） 衰落深度：接收电平与场强中值之差。
衰落深度dB E E i 0
log 20=
一般情况，衰落深度与衰落率有关。即深度衰落发生次数较少，浅度衰落发生频繁。衰
表2－1 标准偏差)(dB σ
减20dB 概率为1%，衰减30dB 和40dB 的概率分别为0.1%和0.01%
4） 平均衰落持续时间：场强低于某一给定电平值的平均持续时间。
在移动通信中，当接收机电平低于接收机门限电平时，就可能造成话音中断或产生信令误码，知道了衰落持续时间，就可以判断语音传输受影响的程度或者突发错误的长度。其定义式为：
∑
=i T
i R N t τ=T N T T N i i
T
/11∑=τ＝R N R r P )(≤----------------------------（2.14）
瑞利衰落情况下的平均衰落持续时间：2
:z R E ρτ=
----------------------------（2.15）
若设
0τ=
（2.16），则有：()
2
11
R e ρττρ=- ------------------（2.17）
例1 设移动台速度为100m/s ，工作频率为1000MHz ，试求1min 内信号包络衰减至信号均方根电平的次数。平均衰落时间是多少？
解
：
m
f =
c
vf
=
8
6
103101000100⨯⨯⨯=1000/3，
ρ
=1
，
2
:z R m E N e
ρρ-==0.915m f =305，
1min 的衰落次数为N=305×60=18300次
0τ=
=3
10
23⨯π
，
2
:z R E ρτ=
=
3
10
271828.13⨯⨯π=2.056ms
五、衰落储备：为保证可通率，必须使信号电平留有足够的余量，此余量即为衰落储备。
第1章 1、什么是移动通信？与其他通信方式相比，移动通信有哪些特点？ 答：移动通信是指通信的一方或双方在移动状态中或临时停留在某一非预定位置上进行信息传递和交换的方式。 特点：1）移动通信的电波传播环境恶劣； 2）多普勒频移会产生附加调制； 3）移动通信受干扰和噪声的影响； 4）频谱资源紧缺； 5）建网技术复杂； 6）由于移动环境恶劣，对设备的可靠性和工作条件要求较高。 2、移动通信主要使用VHF（甚高频）和UHF（特高频）频段的主要原因有哪些？ 答：（1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。 （2）天线较短，便于携带和移动。 （3）抗干扰能力强。 3、移动通信有哪几种工作方式？分别有什么特点？ 答：1）单工制（同频单工）：指通信双方使用相同的工作频率的按键通信方式。通信双方设备交替进行接收和发射，即发射不能接收，接收时不能发射。 2）半双工制（异频单工）：指收、发信机分别用两个不同频率的
按键通话方式。 3）全双工制：指通信双方收、发信机同时工作，任一方发话的同时，也能收到对方的语音，无需PTT按键。 特点：参见课本Page5 4、蜂窝移动通信系统的组成（由哪些功能实体组成？）：交换网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、移动台（MS）。 5、FDD和TDD的概念和各自的应用场合是什么？ 答：频分双工（FDD）适合于宏小区、较大功率、高速移动覆盖；时分双工（TDD）适合微小区、低功率、慢速移动覆盖。 6、第一代移动通信系统（1G）（模拟蜂窝移动通信系统）缺点：频谱利用率低，系统容量有限，抗干扰能力差，业务质量比有线电话差，有多种系统标准，跨过漫游难，不能发送数字信息，不能与综合业务数字网（ISDN）兼容。 7、2G（数字蜂窝移动通信系统）缺点：系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动多媒体业务，而且由于各国的标准不统一，无法实现各种体制之间的全球漫游。 8、3G 的提出主要有三个目的：一是解决频谱资源问题，提高频谱使用的效率；二是解决移动通信的全球漫游问题；三是提供移动多媒体业务。 9、WiMAX全称：World Interoperability for Microwave Access；全球微波接入互操作性。也叫802.16，是一项无线城域网（WMAN）技术。
1.移动通信的信道是指基站天线，移动用户天线和两副天线之间的传播路径。 2 3G技术标准主要有3G WCDMA CDMA2000 TC-SCDMA. 2.移动信道的基本特性是衰落特性。 3.移动信道是一种时变信道。 四种衰落特性：随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散，由于传播坏境中的地形起伏，建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，称为阴影衰落 无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的做用产生反射绕射和散射，使得其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信号在接收端幅度，相位和到达时间的随机变化导致严重的衰落，是多径衰落 大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物的阴影引起的，衰落特性一般服从d-n 律。 小尺度衰落由移动台运动和地点的变化而产生的，主要特征是多径。 4.一般认为，在移动通信系统中影响传播的3中基本机制为反射绕射和散射 6.根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种：频率选择性衰落和非频率选择性衰落。 频率选择性衰落是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率的分量衰落不一致，引起信号波形失真。 非频率选择性衰落，指信号经过传输信道后，各频率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失真。 7.微观分集的类型时间分集频率分集空间分集 8.分集的合并方式 选择合并，在所接受的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出，这相当于在M个系数ak(t)，只有一个等于1.其余的为0 最大比值合并，在选择合并中，只选择其中一个信号，其余信号被抛弃。 等增益合并，等增益合并器的各个加权系数均为1 9.为什么扩频信号能够有效抑制窄带干扰？ 扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对干扰信号的扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。扩频后的干扰和载波相乘，积分（相当于低通滤波）大大地削弱了他对信号的干扰，因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减少，输出的采样值比较稳定 10跳频系统的抗干扰性能和在GSM系统的应用： 跳频系统对抗单频或窄带干扰是很有特色的。和直扩系统不同，跳频系统没有分散窄带干扰信号功率频谱密度的能力，而是利用跳频序列的随机性和为数众多的频率点，使得它和干扰信号的频率发生冲突的概率大为减小，即跳频是靠躲避干扰来获得抗干扰能力的，因此跳频系统的抗窄带干扰的能力十几上就是指它碰到干扰的概率 11.频分多址FDMA 时分多址TDMA 码分多址CDMA 12. 硬切换是指在新的通信链路建立之前，先中断旧的通信链路的切换方式，在整个切换过程中移动台只能使用一个无线信道；软切换是指需要切换时，移动台先与目标基站建立通信链路，再切断与原基站之间通信链路的切换方式 软切换的优点：提高切换成功率；增加系统容量；提高通信质量。软切换的缺点：导致硬件设备的增加；占用更多的资源；当切换的触发机制设定 软切换过程可以分为三个阶段：链路监视和测量；目标小区的确定和切换触发；切换执行13什么原因引起切换： 信号的强度或者质量下降到由系统规定的一定参数以下，此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区
通信工程专业研究方法论 无线传输信道的特性 学院：电子信息工程学院 专业：通信工程 班级： 学号： 学生： 指导教师：毕红军 2014年8月 目录 一、引言： (2) 二、无线电波传播频段及途径 (3) 2.1无线电波频段划分 (3) 2.2无线电波的极化方式 (3)
2.3传播途径 (4) 三、无线信号的传播方式 (4) 3.1直线传播及自由空间损耗 (5) 3.2 反射和透射 (6) 3.2.1斯涅尔（Snell）定律 (6) d 功率定律 (7) 3.2.2 4 3.2.3断点模型 (8) 3.3绕射 (9) 3.3.1单屏或楔形绕射 (9) 3.3.2多屏绕射 (10) 3.4散射 (12) 四、窄带信道的统计描述 (14) 4.1不含主导分量的小尺度衰落 (14) 4.2含主导分量的小尺度衰落 (16) 4.3多普勒谱 (16) 4.4大尺度衰落 (17) 五、宽带信道的特性 (18) 5.1多径效应对宽带信道的影响 (18) 5.2多普勒频移对宽带信道的影响 (21) 六、总结 (22) 七、参考文献 (23) 一、引言： 各类无线信号从发射端发送出去以后，在到达接收端之前经历的所有路径统称为信道。如果传输的无线信号，则电磁波所经历的路径，我们称之为无线信道。信号从发射天线到接收天线的传输过程中，会经历各种复杂的传播路径，包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机结合。同时，电波在各种路径的传播过程中，有用信号会受到各种噪声的污染，因而会出现不同情形的损伤，严重时会使信号难以恢复。无线信号在传播时，不仅存在自由空间固有的传输损耗，还会受到建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减和相位的失真，这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。下面将讨论无线传输信道的主要特性。
第一章概述 1、个人通信的主要特点是：每个用户有一个属于个人的唯一通信号码，取代了以设备为 基础的传统通信的号码。 2、目前最具发展潜力的宽带无线移动技术是：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX。 3、移动通信的主要特点有：（1）利用无线电波进行信息传输；（2）在强干扰环境下工作； （3）通信容量有限；（4）通信系统复杂；（5）对移动台的要求高。 4、移动通信产生自身产生的干扰：互调干扰，邻道干扰，同频干扰，多址干扰。 第二章移动通信电波传播与传播预测模型 1、移动信道的基本特性就是衰落特性。 2、移动信道的衰落一般表现为： （1）随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散； （2）由于传播环境中的地形起伏，建筑物以及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，一般称为阴影衰落； （3）无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使得其到达接收机时，是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多 径传播所引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重 的衰落，即所谓多径衰落。 3、大尺度衰落主要是由阴影衰落引起的，小尺度衰落主要是由多径衰落引起的。 4、一般认为，在移动通信系统中一项传播的3种最基本的机制为反射、绕射和散射。 5、移动无线信道的主要特征是多径传播。 6、多径衰落的基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。一般来说，模拟移动通信系 统主要考虑多径效应引起的接收信号的幅度变化；数字移动通信系统主要考虑多径效应引起的脉冲信号的时延扩展。 7、描述多径信道的主要参数：（1）时间色散参数和相关带宽；（2）频率色散参数和相关 时间；（3）角度色散参数和相关距离。P28 8、相关带宽是信道本身的特性参数，与信号无关。 9、相关带宽：频率间隔靠得很近的两个衰落信号存在不同的时延，这可使两个信号变得 相关，使得这一情况经常发生的频率间隔就是相关带宽。 10、相关时间：一段间隔，在此间隔内，两个到达信号具有很强的相关性，换句话说在 相关时间内信道特性没有明显的变化。 11、相关距离：指的是信道冲激响应保证一定相关度的空间距离。在相关距离内，信号 经历的衰落具有很大的相关性。 12、多径信道的统计分析，主要是讨论多径信道的包络统计特性，服从瑞利分布，莱斯 分布和Nakagami-m分布。 13、4种衰落效应是：由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落； 根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 14、平坦衰落条件：信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益和线性 相关。选择性衰落条件则相反。 15、快衰信道条件：信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽Bs小于 多普勒扩展Bd，信道冲激响应在符号周期内变化很快。慢衰信道条件则相反。 16、通常用衰落率，电平交叉率，平均衰落周期及衰落持续时间等特征量表示信道的衰
福建水利电力职业技术学院无线移动信道特性分析（论文)
福建水利电力职业技术学院信息工程系 09级通信工程技术专业毕业设计(论文）任务书 无线移动信道特性分析
摘要 本论文介绍了无线信道的基本概念和特性,对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道的概率密度函数进行分析。建立了多径衰落信道模型[2],详细分析了BFＳK信号在多种衰落信道中误比特率与信噪比的关系，并进行了性能比较。结果表明,瑞利衰落信道的误比特性能较高斯白噪声信道和莱斯信道的误比特性能更差,且所建立的仿真方法可以作为多径衰落信道的分析方法。 本文针对目前无线信道存在的不确定性的信道衰落对无线通信质量提高有不利因素的状态,为改善无线移动通信系统多径时延[3］扩展而引起的符号间干扰的现状。 关键词：衰落信道；误比特率;瑞利衰落信道;莱斯衰落信道;高斯白噪声信道 目录 无线移动信道特性分析?错误!未定义书签。
摘要?错误!未定义书签。 绪论?错误!未定义书签。 1 无线移动通信技术的发展及应用?错误!未定义书签。 1.1 无线移动通信技术发展历史和趋势[５]............................................................... 错误!未定义书签。 1.2 无线移动通信技术相关业务及频谱?错误!未定义书签。 １.3 无线移动通信技术应用设想?错误!未定义书签。 本章小结....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2 无线信道的概念和特性?错误!未定义书签。 ２.1 无线信道的定义?错误!未定义书签。 2.2 无线信道的类型................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 传播路径损耗模型................................................................................. 错误!未定义书签。 2.2.2 大尺度传播模型....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2．３小尺度传播模型................................................................................... 错误!未定义书签。 2．3 无线移动信道的概念......................................................................................... 错误!未定义书签。 ２.4 移动信道的特点................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 移动通信信道的３个主要特点 ............................................................... 错误!未定义书签。 2.4.2 移动通信信道的电磁波传输?错误!未定义书签。 2.4.3 接收信道的3类损耗 (11) 2.4.４三种快衰落(选择性衰落）产生的原因 ............................................. 错误!未定义书签。 2．４.5 接收信号的４种效应........................................................................... 错误!未定义书签。 本章小结?错误!未定义书签。 3 移动信道的传输特性和信道模型................................................................................. 错误!未定义书签。 3．１传输损耗的初步定量分析............................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.1 大范围传输损耗的定量分析?错误!未定义书签。 3.1.2 中小范围传输损耗的定量分析?错误!未定义书签。 3.１.３移动信道中的噪声和干扰 ................................................................... 错误!未定义书签。 本章小结....................................................................................................................... 错误!未定义书签。４CDMＡ技术[１1]?错误!未定义书签。 4.1 CDMA技术含义.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 CDMA技术的优点?错误!未定义书签。 本章小结?错误!未定义书签。 致谢....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 绪论 无线信道也就是常说的无线的“频段(Ｃhaｎneｌ）”，其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。
通信信道 一、无线信道 1．无线信道的定义 无线通信的传输媒质，即是无线信道，更确切的说，无线信道是基站天线与用户天线之间的传播路径。天线感应电流而产生电磁振荡并辐射出电磁波，这些电磁波在自由空间或空中传播，最后被接收天线所感应并产生感应电流。电磁波的传播路径可能包括直射传播和非直射传播，多种传播路径的存在造成了无线信号特征的变化。了解无线信道的特点对于理解无线通信是非常必要的。 与其它通信信道相比，无线信道是最为复杂的一种。例如，模拟有线信道中典型的信噪比约为46dB，也就是说，信号电平要比噪声电平高40000倍。而且对有线信道来说，其传输质量是可以控制的，通过选择合适的材料与精心加工，可以确保在有线传输系统中有一个相对稳定的电气环境。有线传输介质中，信噪比的波动通常不超过l-2dB。与此相对照，陆地移动无线信道中信号强度的骤然降低即所谓衰落是经常发生的，衰落深度可达30dB。而且在城市环境中，一辆快速行驶车辆上的移动台的接收信号在一秒钟之内的显著衰落可达数十次。这种衰落现象严重恶化了接收信号的质量，影响通信的可靠性。在蜂窝移动环境中，同频干扰也是一个必须考虑的问题。当发生衰落时，要接收的信号也许比同频小区基站来的干扰信号还要弱，
接收机就会锁定在错误信号上。模拟移动通信多采用调频方式，调频方式的捕获效应对同频干扰有一定的抑制作用。而衰落现象会显著改变调频信号特性，削弱其捕获效应。对于数字传输来说，衰落将使比特误码率（BER）大大增加。 无线信道的衰落特性取决于无线电波传播环境。不同的环境，其传播特性也不尽相同。例如，一个有许多高层建筑的大城市与平坦开阔的农村相比，其传播环境有很大不同，两者的无线信道特性也大有差异。而传播环境本身是相当复杂和多变的，这就使得无线信道特性也是十分复杂的。复杂、恶劣的传播条件是无线信道的特征，这是由在运动中进行无线通信这一方式本身所决定的。 2. 电磁波在无线信道中的传播 电磁波传播的特性是研究任何无线通信系统首先要遇到的问题。传播特性直接关系到通信设备的能力、天线高度的确定、通信距离的计算以及为实现优质可靠的通信所必须采用的技术措施等一系列系统设计问题。不仅如此，对于移动通信系统的无线信道环境而言，其信道环境比固定无线通信的信道环境更复杂，因而不能简单地用固定无线通信的电波传播模式来分析，必须根据移动通信的特点按照不同的传播环境和地理特征进行分析。 对于不同频段的无线电波，其传播方式和特点是不相同的。在陆地移动系统中，移动台处于城市建筑群之中或处于地形复杂的区域，其天线将接收从多条路径传来的信号，再加上移动台本身的运动，使得移动台和基站之间的无线信道越发多变而且难以控制。
一、蜂窝系统的基本概念 1．蜂窝系统的组成以及基本概念 ⑴公共交换电话网络⑵移动交换中心 ⑶基站⑷移动台 ⑸用户⑹收发信机 2．切换，漫游的区别 切换：移动台从一个基站转移到另外一个基站，从一个扇区转移到另外一个扇区，或者从一个信道转移到另外一个信道的过程。MSC不发生变化 漫游：一个移动台从自己的服务区域转移到另外的服务区域的过程。MSC发生变化。3．双工的概念 支持两个方向同时通信移动电话 4．频率复用的概念 上行、下行使用不同的频率 5．蜂窝结构为六边形的原因 六边形比其他形状更贴近圆，可以完全覆盖 6．六边形蜂窝系统中簇大小N的通用公式 7．提高蜂窝系统容量的方法（小区分裂、裂向、使用中继器、分区微小区） 二、信道衰落 1．大尺度衰落和小尺度衰落的定义（平均值、短时变化） 大尺度衰落：预测衰落的平均值 包括路径损耗和阴影衰落 小尺度衰落：预测衰落的短时间变化 包括多径衰落和多普勒频移 主要由多径传播和多普勒频移而产生的衰落 反映了围观小范围内数个波长量级接收信号电平平均值的变化而产生的损耗 衰减特性服从瑞利分布或者莱斯分布 2．影响小尺度衰落的四大因素（多径传播、移动台移动速度、环境物体移动速度、系统带宽） 3．自由空间传播损耗公式 4．对数正态阴影衰落的数学公式 5．Rayleigh衰落的数学公式
6．相干带宽，相干时间的定义和计算方法 相干带宽： 考虑频率选择性衰落信道，在无线通信发射机发射信号带宽内的某一段频带宽度内，接收机接收信号的复包络在这个频带宽度内任两个频率分量上的信号分量的相关系数不小于0.5 (或0.9)时，称这一段频带宽度为相干带宽(coherence bandwidth)。 当信号的带宽小于相干带宽时，发生非频率选择性(平坦)衰落；当信号带宽大于相干带宽时，发生频率选择性衰落。 相干时间: 满足两个时刻复包络采样信号基本相等条件的最远的两个时刻，称为相干时间 7．平坦衰落和频率选择性衰落的判断依据。 当信号的带宽小于相干带宽时，发生非频率选择性(平坦)衰落；当信号带宽大于相干带宽时，发生频率选择性衰落。 8．快衰落和慢衰落的判断依据。 快衰落：符号周期大于相干时间，信号在一个符号周期之内经历的衰落不相同。 慢衰落：符号周期小于相干时间，信号在一个符号周期之内经历的衰落大致相同。 三、抗衰落技术 1．对抗信道衰落的方法（均衡、分集、功率控制、信道编码、交织、ARQ） 2．均衡器的原理
无线信道衰落 1、移动无线信道统计分析 1）瑞利分布（高斯白噪声） 如果衰落是由各向同性的多径引起的，则接收到的信号是一个复高斯随机过程，复高斯随机过程的包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布，因此这样的衰落信号称为瑞利衰落。 瑞利分布一般用来描述平衰落信号的接收包络或者多个多径分量包络的统 计时变特性。 2）莱斯分布 当移动台与基站间存在直射波信号时，即有一条主路径，通过主路径传输过来被接收的信号为一个稳定幅度Ak和相位φk，或者在媒质中，除了随机运动散射分量外，还存在固定散射或信号反射分量，但其余多径传输过来的信号仍如上面“瑞利衰落概率模型”所述。这种情况下，其包络的值A的概率分布不再具有零均值，包络具有莱斯分布。 3）对数正态分布 由于建筑物或自然界特征的阻塞效应引起的衰落，在时域上表现为慢速扰动，即称长期衰落（long-term fading）。近似服从对数正态分布，其概率密度函数为 4）慢衰落 接收信号的场强中值在长时间内的缓慢变化称为慢衰落，一种典型的慢衰落就是阴影衰落。这是由于电波在传播路径上遇到障碍物就会产生电磁场的阴影区，当手机通过不同的阴影区时，就会引起中值变化。 移动台在移动时，接收信号除了其场强中值随位置和时间发生慢衰落外，信号的振幅在数个波长以内还有着迅速的随机变化，其变化范围可以达到数十分贝，这就是快衰落 快衰落的几种情况： 快衰落的定量特性 快衰落损耗 快衰落和多径传播 影响快衰落的因素 5）快衰落
移动台在移动时，接收信号除了其场强中值随位置和时间发生慢衰落外，信号的振幅在数个波长以内还有着迅速的随机变化，其变化范围可以达到数十分贝，这就是快衰落 快衰落的几种情况 快衰落的定量特性： 1、衰落速率和衰落深度 2、电平通过率和衰落持续时间 快衰落损耗： 1、空间选择性衰落 2、频率选择性衰落 3、时间选择性衰落 快衰落和多径传播 影响快衰落的因素 6）多普勒频移 由于接收的移动用户高速运动而引起传播频率的扩散而引起的，其扩散程度与用户的运动速度成正比。多普勒效应产生快衰落 2、衰落对数字通信系统性能的影响 1）时延扩展 2）频越扩展 3）场强的随机快速起伏 4）四类衰落信道
第一章 1、移动通信：移动通信是指通信的双方,至少有一方是在移动中进行信息交换的。固定体与移动体之间的通信、移动体之间的通信 2、移动通信的特点：（1）必须利用无线电波进行信息传输；（2）在复杂的干扰环境中运行的，（3）可利用的频谱资源非常有限，而业务量却与日俱增；（4）网络结构多种多样，网络管理与控制必须有效；（5）移动通信设备必须适于在移动环境中使用 3、移动通信系统类型很多,可按不同方法进行划分:; 按通信网的制式分：大区制、小区制; 按工作方式分：同频单工、异频单工、异频双工和半双工 按信号性质分：模拟、数字; 按调制方式分：调频、调相、调幅; 按多址接入方式分：频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、OFDMA 无线电频道工作方式：可分为单向通信和双向通信，双向通信又分为单工制、半双工制和双 工制三种 无线通信中频段划分: 甚高频(VHF) 30~300MHz 特高频(UHF) 300~3 000MHz 第二章移动信道中的电波传播 1、VHF 、UHF 电波传播特性 三种主要的电波传播机制： 反射（比传输波长大得多的物体）、绕射（尖利边缘）、散射（粗糙表面、不规则物体） 2、直射波 自由空间传播损耗Lfs ： ［Lfs ］(dB) = 32.44+20lg d(km)+20lg f(MHz) 几个公式：21lg 10p p dBm = w p dBw 1lg 101= 相对功率的分贝标示法 x1dBm-x2dBm=xdB x1dBw-x2dBw=xdB 3、障碍物的影响与绕射损耗 （a ）有阻挡时余隙为负 负余隙； （b ）无阻挡是余隙为正 正余隙 21211d d d d x +=λ
§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 )) ()1 i i v N j t j w t i i a e e ϕπθϕλ ++=∑ 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 υ cos 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：
2.1时延扩展和相干带宽 在移动通信中，由于多径效应的存在，使得接收端收到的信号与实际发送的信号相比在时间上被拉长了，这种现象称为时延扩展。在数字通信中，由于时延扩展，接收信号中一个码元的波形会扩展到相邻码元周期中而引起码间串扰。解决码元串扰的方法就是使码元周期大于时延扩展。 与时延扩展有关的一个重要的概念就是相干带宽。当在移动通信中存在两个频率间隔较小的衰落信号时，由于不同传播时延的存在，使得原来不相干的这两个信号变得相干起来。使此种情况发生的频率间隔被称为相干带宽（BC），它取决与时延扩展。 2.2信道衰落的分类 根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，信道可以分为快衰落信道和慢衰落信道。快衰落信道是指信道冲击响应在符号周期内变化很快，即信道的相干时间比发送信号的信号周期要短。快衰落仅与由运动引起的信道变化率有关，实际上，它仅发生在数据率非常低的情况下。慢衰落信道是指信道冲击响应变化率比发送的基带信号S（t）变化率低得多，因此可以假设在一个或若干个带宽倒数间隔内，信道均为静态信道。对频域来说，慢衰落意味着信道的多普勒扩展要比基带信号的带宽小得多。显然，信号经历的是快衰落还是慢衰落取决于移动站的速度（或信道路径中物体的移动速度）和基带信号的发送速率。 根据相干带宽和信号带宽的比较，信道可以分为平坦衰落和频率选择性衰落。所谓平坦衰落是指当信号带宽远小于信道的相干带宽时，信号通过该信道后各频率分量的变化是一致的，信号波形没有失真，也没有发生码间串扰。而当信号带宽大于信道相干带宽时，该信号中不同的频率分量在经过信道后遭受的衰落程度是不一样的，这就导致了信号波形失真，造成码间串扰，此时的衰落称为频率选择性衰落。不同的衰落类型之间的关系如下图所示。 T s k 1 1 1 1 1 平坦"曼衰落; 平坦快衰落 _ __ __ _ 1 _ _ ___ ___
快衰落&慢衰落/平坦衰落&频率选择性衰落 （相干时间/相干带宽） 概述 快衰落示意图 快衰落主要由于多径传播而产生的衰落，由于移动体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传输，使到达的信号之间相互叠加，其合成信号幅度表现为快速的起伏变化，它反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快，故称它为快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变化，所以又称短期衰落(short-term -fading）。 移动通信中信号随接受机与发射机之间的距离不断变化即产生了衰落。其中，信号强度曲线的中直呈现慢速变化，称为慢衰落；曲线的瞬时值呈快速变化，称快衰落。可见快衰落与慢衰落并不是两个独立的衰落（虽然它们的产生原因不同），快衰落反映的是瞬时值，慢衰落反映的是瞬时值加权平均后的中值。移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象叫做快衰落。 1多径效应 快衰落现象
（1）时延扩展：多径效应（同一信号的不同分量到达的时间不同）引起的接受信号脉冲宽度扩展的现象称为时延扩展。时延扩展（多径信号最快和最慢的时间差）小于码元周期可以避免码间串扰，超过一个码元周期（WCDMA中一个码片）需要用分集接受，均衡算法来接受。 （2）相关带宽：相关带宽内各频率分量的衰落时一致的也叫相关的，不会失真。载波宽度大于相关带宽就会引起频率选择性衰了使接收信号失真。 2多普勒效应 衰落成因分类图 时间选择性衰落 是指快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散。在不同的时间衰落特性不一样。由于用户的高速移动在频域引起了多普勒频移，在相应的时域上其波形产生了时间选择性衰落。最有效的克服方法是采用信道交织编码技术。即将由于时间选择性衰落带来的大突发性差错信道改造成为近似性独立差错的AWGN 信道。 空间选择性衰落 是指不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样，它是由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起了空间选择性衰落。它通常由被称为平坦
移动通信技术 一:移动通信基础 1. 无线通信基础知识 1.1无线通信网的构成，主要是由用户终端、传输线路、交换设备、通信协议和标准。 1.2无线通信网的特点，它与有线通信是有区别的，主要有以下几个方面: (1)无线网络需要一个连接基站和用户的无线接口，特别是无线信道的恶劣环境和随机性特点，其无线接口是相对不稳定的。 (2)无线网络提供给用户的带宽受到射频带宽资源的限制。 (3)对于无线网络中的蜂窝网络，由于用户的位置总是在变化的，无线网络必须在很短的时间就要为其用户重新配置一次，以保证用户移动时能实现漫游和越区切换。用户的位置变化使得无线网络各个环节都需要更多的信息，从而增加了无线网络的复杂性。 2. 移动通信的特点: (1) 电波传播条件复杂、恶劣。目前，移动通信主要使用VHF和UHF频段，电波在这两 个频段传播的特点是:视距传播且以地面波、电离层反射和散射波等方式传播，受 地型地物影响很大。移动通信系统多建于市区内，城市内的建筑群或障碍物等待都 使移动通信传播路径进一步复杂，这就造成了移动体接收信号的强度是由直射波和 反射波等合成的。在接收中为各个波的合成矢量，各个相位和幅度均不同，所以合
成强度不同，造成电平起伏不定，最严重的可相差30dB以上，这种现象称为衰落， 它严重影响着通话质量。 (2) 具有多普勒效应。速度越快相位角越小，频移越大。 (3) 在强干扰下工作。通信质量的好坏不仅取决于设备性能，还与外部的噪声及干扰有 关，能产生频率的都多多少少都能干扰，还有互调干扰、邻道干扰和同频干扰。 (4) 通信系统复杂。由于移动台在通信区域随时运动，需要随机选用无线信道频率和功 率控制，以及位置登记、越区切换及漫游访问等交换技术，使其信令各类比规定电 话网要复杂得多。此外对入网和计费方式也有特殊的要求。因此，移动通信系统相 对于固定电话系统要复杂一些。 3. 移动通信的主要业务 (1)电话服务。 (2)短消息服务 (3)语音信箱服务 (4)传真、数据服务 (5)查询服务 4. 移动通信的无线信道 4(1无线电波的传播方式 (1)地波传播 (2)电离层传播
无线通信信号的传输特性和衰减规律引言： 无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分，它提供了人们互相沟通、信息传递和数据传输的便利。然而，了解无线通信信号的传输特性和衰减规律对于优化信号传输和提高通信质量非常重要。本文将详细介绍无线通信信号的传输特性和衰减规律的内容和步骤。 一、无线通信信号的传输特性： 1. 传输速率：无线通信信号的传输速率是指在单位时间内传输的信息量。传输速率主要受到信道带宽和调制方式的影响。例如，高带宽和高阶调制方式可以提高传输速率。 2. 传输距离：无线通信信号的传输距离是指一个信号从发送端到接收端所需的距离。传输距离主要受到发射功率、接收器灵敏度和环境干扰等因素的影响。 3. 传输延迟：无线通信信号的传输延迟是指一个信号从发送端到接收端所需的时间。传输延迟主要受到传输距离和信号处理时间等因素的影响。 二、无线通信信号的衰减规律： 1. 自由空间衰减：自由空间衰减是指无线通信信号在自由空间中由于传输距离增加而衰减。自由空间衰减的规律遵循反比关系，即信号功率与传输距离的平方成反比。 2. 多径衰落：多径衰落是指无线通信信号在传输过程中遇到多条路径的干扰而产生的衰减现象。多径衰落的规律较为复杂，常见的有瑞利衰落和莱斯衰落等。 3. 阴影衰落：阴影衰落是指由于地形、建筑物或其他物体对信号传播的遮挡而产生的衰减现象。阴影衰落的规律取决于遮挡物的位置和信号频率。
4. 天线增益和方向性：天线增益和方向性是指通过优化天线设计和调整天线方向来提高信号的传输距离和减小衰减。天线增益和方向性可以根据具体需求进行调整。 步骤： 1. 选择合适的频段和调制方式：根据通信需求和环境条件选择合适的频段和调制方式，以提供更高的传输速率和更好的通信质量。 2. 优化发射功率和天线设计：通过合理设置发射功率和优化天线设计，可以提高信号的传输距离和减小衰减现象，以增强通信性能。 3. 考虑多径衰落和阴影衰落：在通信系统设计中，应考虑多径衰落和阴影衰落对信号传输的影响，并采取相应的调整措施，如使用天线阵列、均衡器等。 4. 使用调制和编码技术：通过使用调制和编码技术，可以提高信号的可靠性和抗干扰性，从而减小衰减现象对信号传输的影响。 5. 优化信号处理算法：在接收端，优化信号处理算法可以提高信号的检测和恢复性能，从而提高通信质量。 6. 定期维护和优化：定期维护和优化通信系统，包括检查天线连接、调整天线方向、清除遮挡物等，可以保持信号传输的稳定性和可靠性。 结论： 了解和理解无线通信信号的传输特性和衰减规律对于优化信号传输和提高通信质量非常重要。通过选择合适的频段和调制方式、优化发射功率和天线设计、充分考虑多径衰落和阴影衰落、使用调制和编码技术以及优化信号处理算法等方法，可以提高无线通信的可靠性和性能。定期维护和优化通信系统也是保证信号传输稳定性和可靠性的重要手段。
第二章 无线传播与移动信道 2.1 移动通信信道具有哪些主要特点？ 答：移动通信信道的主要特点： （1）传播的开放性； （2）接收环境的复杂性； （3）通信用户的随机移动性。 2.2 在移动通信中，电波传播的主要传播方式有哪几种？ 答：电波传播的主要方式：直射、反射、绕射。 2.3 移动通信的信道中存在着大、中、小尺度（范围）的衰耗与衰落，它们各自具有什么性 质的特征？ 答：移动通信信道中，大、中、小尺度衰耗与衰落的特征： （1）大尺度：电波在空间传播所产生的损耗，反映的是传播在宏观大范围（千米量级）的 空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势； （2）中尺度：主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的 损耗，反映了在中等范围内（数百波长量级）的接收信号电平平均值起伏变化的趋势；为无 线传播所特有，一般从统计规律上看遵从对数正态分布，其变化率比传送信息率慢； （3）小尺度：反映微观小范围（数十波长以下量级）接收电平平均值的起伏变化趋势，其 电平幅度分布一般遵从瑞利（Rayleigh ）分布、莱斯（Rice ）分布和纳卡伽米（Nakagami ） 分布。 -413 2.4 -413移动通信中存在3种类型的快衰落，它们各自表示什么类型的快衰落？在什么情况下会 出现？各自克服需要采取的主要措施是什么？ 答：移动通信中，快衰落分为以下三种类型：空间选择性快衰落、频率选择性快衰落和时间 选择性快衰落。 其产生的原因和克服需要采取的措施如下： （1）空间选择性快衰落：由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起的，克 服措施为空间分集； （2）频率选择性快衰落：由于信道在时域的时延扩散而引起的，可采用自适应均衡喝 Rake 接收加以克服； （3）时间选择性快衰落：由于用户的高速移动在频域引起多普勒频移，在相应的时域其波 形产生时间选择性衰落，可采用信道交织技术加以克服。 2.5 移动通信中主要噪声干扰有哪几种？对于 CDMA ，哪一类干扰是最主要的干扰？ 答：移动通信中主要噪声干扰有：加性正态白噪声、多径干扰、多址干扰。 对于 CDMA ，最主要的干扰是多径干扰。 2.6 Okumura-Hata 传播模型的主要运用环境与条件是什么？ 答：Okumura-Hata 传播模型的主要运用环境与条件为：适用于小城镇与郊区的准平坦地区；
无线通信中的分集技术 ——浅谈空间发射分集和接收分集 摘要：本文首先从无线信道的衰落特性引出分集技术，简要介绍了分集技术 的分类和常用的合并方式，并在此基础上专门讨论了空间接收分集和发射分集，最后结合分集技术的应用进行了小结。 关键词：无线通信分集技术发射分集接收分集 1、无线信道的衰落和分集接收技术 无线衰落信道由于遭受多径衰落、时变性等的影响而使信道的传输性能变得 很差。要把误码率从10-2降到 10-3 在 AWGN 信道中信噪比可能仅需增加1 到2 个dB就可以了,无线衰落信道中则要付出大约 10 dB的代价[1]。同时这种信噪比的提高不能通过提高发射功率或额外增加信号带宽来获得,因此对于无线衰落信道,需要寻找其它方法来对抗衰落。 分集接收就是为了克服各种衰落, 提高无线传输系统性能而发展起来的一项 重要技术。其基本思路是: 将接收到的多径信号分离成不相关的(独立的)多路信号,然后将这些信号的能量按一定规则合并起来,使接收的有用信号能量最大,对数字系统而言,使接收端的误码率最小,对模拟系统而言, 提高接收端的信噪比。 分集技术包括2个方面：一是分散传输,使接收机能够获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号;二是集中处理,即把接收机收到的多个统计独立的衰落信
号进行合并以降低衰落的影响。因此，要获得分集效果最重要的条件是各个信号之间应该是“不相关”的。 2、分集技术的分类及合并方式 1.分集技术的分类 在移动通信系统中，分集广义上分为“宏分集”和“微分集”。“宏分集”主要用于蜂窝通信系统中，也称为“多基站”分集。这是一种减小慢衰落影响的分集技术。一般用于合并两个或多个长时限对数正态信号，是基站级的分集；而“微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术，在各种无线通信系统中都有广泛应用。具体的微分集又可分为： （1）空间(天线)分集(Space Diversity)。它是利用多副距离足够大的接收天线来接收和合并多路不相关性的信号。 （2）频率分集（Frequency Diversity）。它是将待发送的信息分别调制到不同的载波频率上发送，只要载波频率大于信道相干带宽，则接收端接收到信号的衰落就相互独立； （3）时间分集(Time Diversity)。利用时间间隔大于相干时间的两个样点互不相关的原理，用大于相干时间的间隔重复发送信号，在接收端独立地分集这多路信号。时间分集的性能基本由移动台的运动速度决定，若移动台是静止的，时间分集就失效了，因为相干时间是和移动台的运动速度成反比的； （4）极化分集。利用不同电波极化的不相关性和它们呈现的不相关衰落特性产生多路分集信号的技术，它可认为是空间分集的特例； （5）角度分集。利用不同方向到达的信号的不相关性产生多路分集信号的技术。