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《移动通信原理》课程_第二章解析


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甚低频(VLF)
低频(LF) 中频(MF) 高频(HF)
3~30千赫(KHz)
30~300千赫(KHz) 300~3000千赫(KHz) 3~30兆赫(MHz) 30~300兆赫(MHz) 300~3000兆赫(MHz) 3~30吉赫(GHz) 30~300吉赫(GHz)
甚长波
长波 中波 短波 超短波 分米波 厘米波 微波 毫米波
与用户数,常规城 市分类相似
2.1.2移动通信信道中的电磁波传播
移动信道的传播路径
观察特点=?
反射波 散射波 直射波 MS接收N条路径信号
传播规律分析

电磁波传播角度观察: 1) 直射波:是指在视距覆盖区内无遮挡的传播。它是超短波、 微波的主要传输方式,经直射波传播的信号最强。 2) 反射波:是指从不同建筑物或其它反射体反射后到达接收 点的传播信号。信号强度较直射波弱,近距离的多普勒效 应。 3) 绕射波:从较大的建筑物与山丘绕射后到达接收点的传播 信号。但它需要满足电波产生绕射的条件,其信号强度较 直射波弱。 4) 其它:穿透建筑物的传播及空气中离子受激后,二次发射 的漫反射产生的散射波,但它们相对于直射波、反射波、 绕射波都比较弱。
基本情况
通信的3项基本指标 –有效性:是指在占有尽可能少的信道资源[=?],如频段、 时隙和功率等的条件下尽可能多地传送信源的信息,是通 信的数量上的指标。 –可靠性:主要是指在传输过程中抵抗各类客观自然干扰 的能力,但是在特殊的军事通信中,它还包含抵抗人为设 臵干扰的能力。 –安全性:主要是指在传输中的安全保密性能,即收端防 窃听、发端防伪造和篡改等的能力。 信道分类->按传输媒质 –有线信道:有线信道包括架空明线、电缆及光纤。 –无线信道。无线信道中有中、长波地表面波传播,短波 电离层反射传播,超短波和微波直射传播以及各种散射传 播。
移动通信场强实测记录(f=160 MHz)
应对方法
各类新技术解决的问题: –针对移动信道的动态时变特性,为解决移动通信中的有 效性、可靠性和安全性的基本指标而设计的。。 移动信道一般分析方法: –不能简单地应用固定点无线通信的电波传播模式; –根据移动通信的特点,按照不同的传播环境和地形特征, 运用统计分析结合实际测量的方法,找到移动条件下的传 播规律,以获得准确预测接收信号场强的方法。
信道分类
从信道特性参数随外界各种因素的影响而变化分类: –恒参信道:恒参信道是指其传输特性的变化量极其微小。 且变化速度极慢,或者说,在足够长的时间内,其参数基 本不变。 –变参信道:变参信道是指传输特性随时间的变化较快。 移动信道为典型的变参信道。
示例:
信道特征 •复杂动态
•变化大
•严重衰落
简化分析
频率f>30MHz的典型传播通路: 1)直射波:直接到达接收天线的电波,对VHF和UHF频段=主要方式; 2)地面反射波:经过地面反射到达接收机的电波; 3)地表面波:沿地球表面传播的电波,对VHF和UHF频段的地表面波 可以忽略不计。[原因=地表面波的损耗随频率升高而急剧增大, 传播距离迅速减小]。 4)反射和散射:在移动信道中,电波遇到各种障碍物时会发生反射 和散射现象,它对直射波形成干涉,产生多径衰落现象。
第2章 无线传播与移动信道 讨论及解决问题:
移动信道及3个主要特点 信道中的电磁波传播过程 传播一般性分析计算 接收信号中的3类损耗与4种效应 三类主要快衰落 实际移动通信中3类选择性衰落如何产生 传播类型与信道模型的定量分析
本章概要
概念、术语;简单分析过程;计算方法及公式应用。 移动通信的主要特点:传播的开放性、接收环境的复杂 性和用户的随机移动性; 接收信号的3类损耗:路径传播损耗、慢衰落损耗和快衰 落损耗; 4类效应:阴影效应、远近效应、多径效应与多普勒效应。 传播过程简要分析过程及常规公式; 对大范围、大尺度传播损耗进行了定量的分析和计算。 (模型) 对小范围、小尺度传播特性各类快衰落做了进一步定量 分析.(模型,统计及瞬时) ****移动通信中的几种主要噪声和干扰(自选看)**
10~
10~ 10~ 100~ 10~ 10~1分米 10~1厘米 10~1毫米
8 甚高频(VHF) 9 特高频(UHF) 10 超高频(SHF) 11 极高频(EHF)Fra bibliotek12至高频
300~3000吉赫(GHz)
丝米波
10~1丝米
2.1移动信道的特点
移动通信信道的3个主要特点: – 传播的开放性:一切无线信道都是基于电磁波在空间的传 播来实现开放式信息传输的。 – 接收环境的复杂性:接收点地理环境的复杂性与多样性。 按接收点地理环境划分为3类典型区域, 1) 高楼林立的城市繁华区 2) 以一般性建筑物为主体的近郊区 3) 以山丘、湖泊、平原为主的农村及远郊区 – 通信用户的随机移动性 1) 准静态的室内用户通信 2) 慢速步行用户通信 3) 高速车载用户通信(>=70Km)
典型的传播通路
传播一般性分析计算(补充) ****4st-12****
(1)自由空间的传播损耗: –分析对象:直射波分析 –目标:接收点接收功率
传播图形理论抽象为右图= 过程简述
自由空间传播损耗
图上描述:设: –原点O有一辐射源,均匀地向各方向辐射,辐射功率为PT –经辐射后,能量均匀地分布在以O点为球心,d为半径的球面上 –球面的表面积为4π d2
目的: –获得准确预测接收信号场强的方法。
移动通信占用频率: –150 MHz(VHF): 30MHz~300MHz(含300MHz)=甚高频 –450 MHz、900 MHz(UHF)频段:300MHz~3000MHz=特高频, 又称分米波
无线电频谱和波段划分
段 号 1 2 3 频段名称 极低频(ELF) 超低频(SLF) 特低频(ULF) 频段范围 (含上限,不含下限) 3~30赫(Hz) 30~300赫(Hz) 300~3000赫(Hz) 波段名称 极长波 超长波 特长波 波长范围 (含上限,不含下限) 100~10兆米 10~1兆米 100~10万米
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