基于毫米波无线信道建模技术研究与应用
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5
【图文】：
大尺度衰落包含路径损耗和阴影衰落，前者随传播距离变化，后者则是由大型障逡逑碍物（如高楼、大山等）的阴影造成，因此大尺度模型分为路径损耗模型和阴影逡逑衰落模型。如图２－１所示，描绘了信道的传播过程中经历的大、小尺度衰落随距逡逑离变化趋势。逡逑逦仅路径损耗逡逑逦阴影哀落和路径损耗逡逑Ｋ（ｄＢ，——多径、阴影哀落和路径损耗逡逑ｖｄＢ＞逡逑0逦ｌｏｇ邋（ｄ）逡逑图２－１大尺度与小尺度衰落示意图逡逑（１）路径损耗逡逑路径损耗是由发射机辐射功率的耗散以及传播信道的影响引起的。路径损耗逡逑模型通常假设在给定的发送－接收距离处路径损耗相同。阴影是由发射器和接收逡逑器之间的障碍物引起的，这些障碍物通过吸收、反射、散射和衍射来衰减信号功逡逑率，当衰减非常强时，则信号被阻挡且可能发生中断情况。路径损耗指发射信号逡逑功率损耗随着距离变化的平均值，阴影衰落则是由障碍物引起的在平均损耗周围逡逑的缓慢波动。由Ｆｒｒｉｓ公式可知，在自由空间中传播的电波在离发射机距离为ｄ处逡逑的接收功率为［２８］：逡逑６逡逑
Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＩＳＩ）。假设信号的最大时延扩展为Ｔｍ，则相干带宽民＝ｌ／ｒｍ。在信逡逑号传播过程中，如果带宽５＜氏，则信道经历平坦衰落；反之，如果５＞民，则逡逑造成ＩＳＩ现象使得信号经历频率选择性衰落。图２－２中给出了无线信道所经历的逡逑不同衰落特性的类别。逡逑Ｈ逦路径损耗逡逑尺度衰落特性［－逡逑Ｌｊ邋阴影衰落逦逦逡逑逦邋Ｊ邋快衰落逡逑无线信道特性＿逦逦邋逦逡逑逦邋」基于多普勒扩散逡逑＾小尺度衰落特性＾慢衰落—逡逑Ａ逦平坦衰落逡逑１基于多径时延扩散［－逡逑频率选择性衰落逡逑图２－２无线信道衰落特性逡逑（２）频率色散逡逑８逡逑
频率色散是指信号在频率上发生弥散现象。其主要原因是移动台与基站之间逡逑发生相对运动，收发端距离的变化导致信号到达接收端时相位和频率发生改变，逡逑从而产生多普勒频移效应，如图２－３所示。逡逑＼＾ｓ邋（发射方）逡逑．逡逑＂邋Ｖ逡逑图２－３多普勒频移逡逑频率色散主要通过多普勒扩展来描述，由于移动台路程差Ａｆ造成的相位变逡逑化为：逡逑Ａｔｐ邋＝邋＾Ｌ邋＝邋＾Ｌｃｏｓ０逦（２－９）逡逑Ａ逦NB逡逑则多普勒频移为：逡逑／＂邋＝邋７＂７７邋＝邋７ＣＯＳ０逦（２－ｉ0）逡逑Ｉｎ邋ｂｄ邋Ａ逡逑由公式（２－１０）可知，多普勒扩散程度和移动台运动速度成正比。相干时间逡逑用来描述信道变化的快慢，在凡范围内，信道冲击响应基本不变。与多普勒逡逑频移成反比，对应的关系表达式为：逡逑（２＇１１｝逡逑为最大多普勒频移，信道的用于评估信道经历的慢衰落还是快衰落，如逡逑果基带信道的符号周期ｔ＜邋ｒｅ，信号经历的是慢衰落；反之，如果Ｔ＞ｒｅ，则信逡逑道冲激响应ｈ（ｔ）的变化速度快于符号速率，此时称信道经历的是时间选择性衰落。逡逑（３）角度色散逡逑角度色散主要是由于信号在传输过程中因散射环境的不同而导致多径的离逡逑开角或到达角存在偏移量
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