什麼叫多徑效應,瑞利衰落

2021-03-04 06:22:21 字數 2994 閱讀 4736

1樓:匿名使用者

瑞利衰落(rayleigh fading):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。

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碼訊號的乙個碼元週期相比較,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,為都卜勒擴散,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布。

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布, 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。在乙個平坦衰落的通道裡,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信道(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乙個符號的時間, 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乙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。平衰落是指乙個訊號經過通道後保持頻譜形狀不變,如果乙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:如果在傳送端傳送乙個理想脈衝訊號,接收端能夠接收到多個脈衝訊號,那麼這是乙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布。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。

瑞利衰落與萊斯衰落的區別是什麼

4樓:匿名使用者

1、瑞利衰落與萊斯衰落的區別是:當接受訊號中多徑分量中不存在乙個主要靜態訊號分量時,其通道為瑞利衰落通道,否則萊斯衰落通道。

2、瑞利衰落(rayleigh fading):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。

3、瑞利衰落能有效描述存在能夠大量散射無線電訊號的障礙物的無線傳播環境。若傳播環境中存在足夠多的散射,則沖激訊號到達接收機後表現為大量統計獨立的隨機變數的疊加,根據中心極限定理,則這一無線通道的沖激響應將是乙個高斯過程。

5樓:狼兒乖乖

當接受訊號中多徑分量中不存在乙個主要靜態訊號分量時,其通道為瑞利衰落通道,否則萊斯衰落通道。

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