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1、第一节 无线电波传播基本原理频谱划分频谱划分传播途径传播途径第1页/共20页频谱划分l不同的频段内的频率具有不同的传播特性不同的频段内的频率具有不同的传播特性第2页/共20页传播途径直射波及地面反射波直射波及地面反射波（最一般的传播形式）（最一般的传播形式）对流层反射波对流层反射波（传播具有很大的随机性）（传播具有很大的随机性）山体绕射波山体绕射波（阴影区域信号来源（阴影区域信号来源）电离层反射波电离层反射波（超视距通讯途径）（超视距通讯途径）第3页/共20页直射：自由空间传播；直射：自由空间传播；反射：在电波传播的路径上有一个体积远大于电波波长的物体，电反射：在电波传播的路径上有一个体积远大
2、于电波波长的物体，电波不能绕射过该物体；波不能绕射过该物体；绕射：在发射机与接收机之间有边缘光滑且不规则的阻挡物体，该绕射：在发射机与接收机之间有边缘光滑且不规则的阻挡物体，该物体的尺寸与电波波长接近，电波可以从该物体的边缘绕射过去；物体的尺寸与电波波长接近，电波可以从该物体的边缘绕射过去；衍射：当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体、并且单位体积衍射：当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体、并且单位体积内这种障碍物体的数目非常巨大时，发生衍射。衍射发生在粗糙表面、内这种障碍物体的数目非常巨大时，发生衍射。衍射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体，如：树叶、街道标志和灯柱等小物体或其它不规则
3、物体，如：树叶、街道标志和灯柱等 传播途径几乎任何一次通信的过程，都是这多种传播方式的组合几乎任何一次通信的过程，都是这多种传播方式的组合第4页/共20页传播环境建筑物反射波建筑物反射波绕射波绕射波直达波直达波地面反射波地面反射波第5页/共20页6Module und Variations_E第二节 无线电波传播环境传播环境传播环境信号衰落信号衰落传播损耗传播损耗第6页/共20页无线电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定无线电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定传播模型的选取。传播模型的选取。影响环境的主要因素：影响环境的主要因素：l 自然地形（高山、丘陵、
4、平原、水域）自然地形（高山、丘陵、平原、水域）l 人工建筑的数量、分布、材料特性人工建筑的数量、分布、材料特性l 该区域植被特征该区域植被特征l 天气状况天气状况l 自然和人为的电磁噪声状况自然和人为的电磁噪声状况传播环境第7页/共20页传播环境地形结构开阔区l平滑地形l丘陵地形l山区人为环境l市区l郊区l准郊区l乡村地区第8页/共20页信号衰落距离距离(m)接收功率接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落慢衰落快衰落快衰落慢衰落在几十个波长的长度上呈现比较慢的变化趋势、快衰落慢衰落在几十个波长的长度上呈现比较慢的变化趋势、快衰落则是叠加在其上的快变化成分则是叠加在其上的快变化成
5、分第9页/共20页信号衰落抗快衰落措施分集时间分集 符号交织、检错、纠错编码空间分集 采用主、分集天线接收。主、分集天线的接收信号不具有同时衰减的特性。基站接收机对一定时间范围内不同时延信号的均衡能力也是一种空间分集的形式。频率分集 GSM通信采用跳频第10页/共20页信号衰落时间色散起源于反射，主要指到达接收机的主信号和其他多径信号在空间传输时间差异而带来的同频干扰问题发射信号来自远离接收天线的物体解解 决决自适应均衡技术、站址调整自适应均衡技术、站址调整第11页/共20页传播损耗自由空间传播损耗Ploss=32.44+20lgfMHz+20lgdkm设f=900MHz，该传播损耗可描述为：
6、Ploss=91.52+20lgd =L0+10lgd其中:L0=91.52=2路径损耗斜率在实际通信环境中，一般在3至5之间第12页/共20页传播损耗平坦地形传播损耗Ploss=10lgd-20lghb-20lghm=4 路径损耗斜率hb：基站天线高度hm：移动台高度u基站天线高度增加一倍，可补偿6dB的路径损耗第13页/共20页传播损耗准平滑地形及不规则地形传播损耗准平滑地形:表面起伏平缓，起伏高度小于等于20米的地形不规则地形:除了准平滑地形之外的其余地形，可按状态分为：丘陵地形、孤立山岳、倾斜地形、水陆混合地形等RTTR第14页/共20页传播损耗绕射损耗特点电磁波在绕射点四处扩散绕射波
7、覆盖除障碍物外的所有方向扩散损耗最为严重计算公式复杂，随不同绕射常数变化TR第15页/共20页传播损耗穿透损耗室内信号取决于建筑物的穿透损耗室内窗口处与室内中部信号差别较大建筑物材质对穿透损耗影响较大电磁波的入射角对穿透损耗影响较大TRXdBmWdBm穿透损耗穿透损耗=X-W=B dB电磁波穿透墙体的反射和折射电磁波穿透墙体的反射和折射第16页/共20页传播损耗建筑物穿透损耗物体阻挡/穿透损耗为：隔墙阻挡：520dB楼层阻挡：20dB室内损耗值是楼层高度的函数，-1.9dB/层家具和其它障碍物的阻挡：215dB厚玻璃：610dB火车车厢的穿透损耗为：1530dB电梯的穿透损耗：30dB左右茂密树叶损耗：10dB第17页/共20页传播损耗反射损耗地面性质地面性质水面水面稻田稻田田野田野城市、山地、城市、山地、森林森林等效地面反射系数等效地面反射系数0.90.91 10.60.60.80.80.30.30.50.50.10.10.20.2反射损耗（反射损耗（dBdB）0 01 12 24 46 6101014142020第18页/共20页谢谢第19页/共20页感谢您的观看！第20页/共20页