最大时延-平均时延-时延扩展关系.docx

1时延扩展、相干带宽、相干时间之间有什么联系，对系统又有什么影响，2快、慢衰落与频率选择性衰落平坦性衰落之间有什么联系，以及产生的原因。阐述1：通常用时域的均方根时延扩展(delayspread)和频域的相干带宽(coherencebandwidth)两个参数来描述多径信道的时间色散特性。均方根时延扩展是多径信号的功率延迟分布的二阶矩的平方根，而相干带宽是从均方根时延扩展得出，两者成反比关系。相干带宽是一特定频率范围，在该范围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。在无线通信系统中，如果信号的带宽小于信道的相干带宽，则接收信号会经历平坦衰落过程，此时发送信号的频谱特性在接收机内仍能保持不变。然而，由于信道增益的起伏，接收信号的强度会随时间变化。反之，如果信号的带宽大于信道的相干带宽，则接收信号会经历频率选择性衰落，此时接收信号的某些频率比其他分量获得了更大的增益，使接收信号产生了失真，从而引起符号间干扰。多普勒扩展和相干时间是描述小尺度内信道时变特性的两个参数，两者成反比关系。多普勒扩展是频谱展宽的测量值，它由移动台和环境物体的运动速度所决定，是一个频率范围，在范围之内接收的多普勒频谱有非零值。相干时间是信道时间变化率的一种量度，它是一段时间间隔，在间隔内，两个到达信号有很强的幅度相关性。在无线通信系统中，如果信道的相干时间比发送信号周期短，则接收信号会经历快衰落过程，或者称为时间选择性衰落，此时接收信号会发生失真。反之，如果信道的相干时间远大于发送信号的信号周期，则接收信号经历慢衰落过程，此时接收信号不会发生失真。阐述2根据题目特性，先回答2再回答1：2回答：通信时，发射机和接收机之间要能够成功地进行通信，在一定程度上取决于信号在其中传播的信道的衰落特性。大范围衰落包括信号经过长距离传播的效应（几百个波长或更多波长）。小范围衰落机制则影响着接收机附近的信号。大范围衰落包括信号经过一段距离时信号的平均衰减（在理想的视距传播（LOS）条件下，它与距离的平方成正比），以及大型物体（如山脉或摩天大楼）导致的信号衍射。小范围衰落是多径传播和多普勒频移两者作用的结果。由于被发送信号在遇到信箱、树木和正在移动的车辆时导致反射、衍射和局部散射，而通过不同的路径到达接收机，所以会发生多径衰落。因此，接收机在不同的到达时间获得信号的多个拷贝，这些拷贝以不同的相位和功率电平进行接收，导致信号互相干扰而发生功率波动。小范围衰落表现为时间展宽（时延展宽）或时间变化（多普勒展宽）。（如果接收机在移动，信号可能会同时经历这两种衰落。）根据衰落随频率或时间的不同变化情况，分为平衰落、频率选择性衰落、快衰落和慢衰落。平衰落：时间展宽平衰落特点：1）传送一个符号的时间大于最大时延展宽2）信号带宽小于相干带宽3）在一个符号的周期内收到所有多径分量频率选择性衰落：时间展宽频率选择性衰落特点：1）传送一个符号的时间小于最大时延展宽2）信号带宽大于相干带宽3）信道以不同方式改变信号的不同频谱成分，因此宽带信号的接收功率可能会在其带宽范围内随频率发生大的变化快衰落：时间变化快衰落特点：1）符号周期长于相干时间2）信号带宽小于多普勒展宽3）信道衰落条件的变化速度快于符号发送的速度慢衰落：时间变化慢衰落特点：1）符号周期短于相干时间2）信号带宽大于多普勒展宽3）在符号发送过程中，信道条件稳定、可以预测1回答：定义相干带宽一般是用来划分平坦衰落信道和频率选择性衰落信道的量化参数。如果信道的最大多径时延扩展为Tm，那么信道的相干带宽Bc=1/Tm；若发射信号的射频带宽B<Bc，那么认为接收信号经历的是平坦衰落，此时接收信号的包络起伏变化，但是一般不存在码间串扰，其信号模型为r(t)=h(t)s(t)+n(t)，其中h(t)一般为瑞利分布的随机变量；若发射信号的射频带宽B>Bc，那么认为接收信号经历的是频率选择性衰落，此时除了接收信号的包络起伏变化，一般还存在码间串扰，其信号模型为r(t)=h(t-tao0)s(t-tao0)+h(t-tao1)s(t-tao1)+...+n(t)，其中tao0、tao1、...等为可分辨多径的时延，每个h(t-tao)一般为瑞利分布的随机变量。定义相干时间一般是用来划分时间非选择性衰落信道和时间选择性衰落信道，或叫慢衰落信道和快衰落信道的量化参数。如果信道的最大多普勒频移为fm，那么信道的相干时间Tc=0.423/fm。若发射信号的符号周期T<Tc，那么认为接收信号经历的是慢衰落，即h(t)在若干个符号间隔内保持不变；若发射信号的符号周期T>Tc，那么认为接收信号经历的是快衰落，即h(t)的变化速度快与符号速率，此时如果对信道进行比较精确的估计或是均衡都是十分困难的。Twogoodpaperforthis:Rayleighfadingchannel