1樓:匿名使用者
瑞利衰落是一種特殊的多徑衰落
瑞利衰落(rayleigh fading):在無線通訊通道中內,由於信容號進行多徑傳播達到接收點處的場強來自不同傳播的路徑,各條路徑延時時間是不同的,而各個方向分量波的疊加,又產生了駐波場強,從而形成訊號快衰落稱為瑞利衰落。
瑞利衰落屬於小尺度的衰落效應,它總是疊加於如陰影、衰減等大尺度衰落效應上。
在通訊系統中,由於通訊地面站天線波束較寬,受地物、地貌和海況等諸多因素的影響,使接收機收到經摺射、反射和直射等幾條路徑到達的電磁波,這種現象就是多徑效應。
這些不同路徑到達的電磁波射線相位不一致且具有時變性,導致接收訊號呈衰落狀態;
這些電磁波射線到達的時延不同,又導致碼間干擾。
若多射線強度較大,且時延差不能忽略,則會產生誤碼,這種誤碼靠增加發射功率是不能消除的,而由此多徑效應產生的衰落叫多徑衰落
什麼是衰落通道
2樓:聚興碳素
在無線通訊領域,衰落是指由於通道的變化導致接收訊號的幅度發生隨機變化的現象,即訊號衰落。導致訊號衰落的通道被稱作衰落通道。
衰落可按時間、空間、頻率,三個角度來分類。
(1)在時間上,分為慢衰落和快衰落。慢衰落描述的是訊號幅度的長期變化,是傳播環境在較長時間、較大範圍內發生變化的結果,因此又被稱為長期衰落、大尺度衰落。快衰落則描述了訊號幅度的瞬時變化,與多徑傳播有關,又被稱為短期衰落、小尺度衰落。
慢衰落是快衰落的中值。
多徑傳播使訊號包絡產生的起伏雖然比訊號的週期緩慢,但是仍然可能是在秒或秒以下的數量級,衰落的週期常能和數字訊號的一個碼元週期相比較,故通常將由多徑效應引起的衰落稱為快衰落。
即使沒有多徑效應,僅有一條無線電路徑傳播時,由於路徑上季節、日夜、天氣等的變化,也會使訊號產生衰落現象。這種衰落的起伏週期可能較長,甚至以若干天或若干小時計,古稱這種衰落為慢衰落。
無線通訊中,接收端可能會在一段時間內接收到許多來自不同路徑的相同訊號,這段時間稱為延遲擴散(delay
spread),而延遲擴散的倒數稱作同調頻寬(coherence
bandwidth),物理意義就是在這段頻寬區間,衰落的大小可視為相同的,當延遲擴散越大,同調頻寬越小。而無線的通道是會隨著時間的變化而不相同,
如果有移動的情況下,通道變化的情況會更快速,因為同調時間會縮短,而同調時間的倒數,為多普勒擴散,物理意義就是在這段時間區間,衰落的情況差不多,當
訊號的傳送時間大於同調時間,就會產生所謂的快衰落。
(2)在空間上,分為瑞利衰落和萊斯衰落。瑞利衰落適用於從發射機到接收機不存在直射訊號的情況;相反,萊斯衰落適用於發射機到接收機存在直射路徑的情況。
在無線通訊通道環境中,電磁波經過反射折射散射等多條路徑傳播到達接收機後,總訊號的強度服從瑞利分佈。
同時由於接收機的移動及其他原因,訊號強度和相位等特性又在起伏變化,
故稱為瑞利衰落。在無線通訊通道中,由於訊號進行多徑傳播達到接收點處的場強來自不同傳播的路徑,各條路徑延時時間是不同的,而各個方向分量波的疊加,又
產生了駐波場強,從而形成訊號快衰落稱為瑞利衰落。瑞利衰落屬於小尺度的衰落效應,它總是疊加於如陰影、衰減等大尺度衰落效應上。
如果收到的訊號中除了經反射折射散射等來的訊號外,還有從發射機直接到達接收機(如從衛星直接到達地面接收機)的訊號,那麼總訊號的強度服從萊斯分佈, 故稱為萊斯衰落。
(3)在頻率上,分為平坦性衰落和選擇性衰落。
多徑衰落可分為平坦衰落和頻率選擇性衰落。
如果無線傳播通道的頻帶比傳送訊號還寬,則接收到的訊號會受到平坦衰落。在平坦衰落中,多重路徑通道中的傳送訊號的
頻譜大致維持不變,雖然訊號的強度會因多重路徑引起的增益波動而隨時間變化。在一個平坦衰落的通道里,訊號的訊符週期遠大於通道的延遲擴散時間,因此通道
的脈衝響應近似於沒有延遲延展(delay spread)。平坦衰落通道亦被稱為窄頻通道(narrowband
channel),因為訊號的頻寬與平坦衰落的通道頻寬相比下較為狹窄。
當傳送訊號的頻寬大於通道的同調頻寬時,接收訊號的增益和相位將會隨著訊號頻譜的改變而變化,因而在接收端產生了訊號失真,這就是選擇性衰落。
一般來說, 多路訊號到達接收機的時間有先有後,即有相對時(間)延(遲)。
如果這些相對時延遠小於一個符號的時間, 則可以認為多路訊號幾乎是同時到達接收機的。 這種情況下多徑不會造成符號間的干擾。 這種衰落稱為平坦衰落,
因為這種通道的頻率響應在所用的頻段內是平坦的。
相反地,如果多路訊號的相對時延與一個符號的時間相比不可忽略,那麼當多路訊號迭加時,不同時間的符號就會重疊在一起,造成符號間的干擾。 這種衰落稱為頻率選擇性衰落,因為這種通道的頻率響應在所用的頻段內是不平坦的。
平衰落是相對頻率選擇性衰落來說的。平衰落是指一個訊號經過通道後保持頻譜形狀不變,如果一個訊號經過傳輸後其頻譜發生了變化,則認為是經歷了頻率選擇性衰落。
在proakis的數字通訊一書中,作者是這樣描述頻率選擇性衰落的:如果在傳送端傳送一個理想脈衝訊號,接收端能夠接收到多個脈衝訊號,那麼這是一個頻率選擇性衰落通道。從頻譜的角度來看,(只有)單個脈衝訊號具有無限寬的平坦頻譜;而多個脈衝訊號的疊加其頻譜必定不是平坦的。
3樓:科格勃
瑞利衰落通道(rayleigh fading channel)是一種無線電訊號傳播環境的統計模型。這種模型假設訊號通過無線通道之後,其訊號幅度是隨機的,即「衰落」,並且其包絡服從瑞利分佈。這一通道模型能夠描述由電離層和對流層反射的短波通道,以及建築物密集的城市環境。
12瑞利衰落只適用於從發射機到接收機不存在直射訊號(los,line of sight)的情況,否則應使用萊斯衰落通道作為通道模型。
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