第二章移動(dòng)信道傳播特性

2.4移動(dòng)信道的傳播模型2.3陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算2.2移動(dòng)信道的特征2.1無線電波傳播機(jī)制第2章移動(dòng)信道的傳播特性第2章移動(dòng)信道的傳播特性§2.1無線電波傳播機(jī)制

1.電波傳播方式 無線電波從發(fā)射機(jī)天線發(fā)出，可以沿著不同的途徑和方式到達(dá)接收天線。圖2-1電波傳播典型路徑第2章移動(dòng)信道的傳播特性①直射波，也稱為視距傳播（LOS）

②地面反射波；③地表面波。 除此之外，在移動(dòng)信道中，電波遇到各種障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射、繞射和散射現(xiàn)象。

2.直射

直射波傳播可按自由空間傳播來考慮。自由空間傳播是理想的傳播條件。滿足如下條件的電波可視作在自由空間傳播： ①地面上空的大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì)； ②媒質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr和相對(duì)導(dǎo)磁率μr都等于1③傳播路徑上沒有障礙物阻擋，到達(dá)接收天線的地面反射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)也可以忽略不計(jì)。第2章移動(dòng)信道的傳播特性由電磁場(chǎng)理論可知，若各向同性天線（亦稱全向天線或無方向性天線）的輻射功率為PTW，則距輻射源d（單位m）處的電場(chǎng)有效值Eo為：磁場(chǎng)有效值H0為：第2章移動(dòng)信道的傳播特性單位面積上的電波功率密度S為：若用發(fā)射天線增益為GT的方向性天線取代各向同性天線第2章移動(dòng)信道的傳播特性接收天線獲取的電波功率：

PR=SAR

AR與GR關(guān)系為：

λ2/4π為各向同性天線的有效面積。可以得到：第2章移動(dòng)信道的傳播特性當(dāng)GR

=

GT

=

1時(shí)，自由空間傳播損耗Lfs為以dB計(jì)，得：或：第2章移動(dòng)信道的傳播特性3.反射 當(dāng)電波傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，如果界面尺寸比電波波長(zhǎng)大得多，就會(huì)產(chǎn)生鏡面反射。 （1）平滑表面的反射

圖2-2平滑表面的反射第2章移動(dòng)信道的傳播特性（2）兩徑傳播模型

圖2-3兩徑傳播模型第2章移動(dòng)信道的傳播特性

d

=

d1

+

d2。 考慮到（ht

+

hr）<<d，可以得到第2章移動(dòng)信道的傳播特性由路徑差Δd引起的附加相移Δφ為

式中，2π/λ稱為傳播相移常數(shù)。 這時(shí)接收?qǐng)鰪?qiáng)E可表示為：

可見，直射波與地面反射波的合成場(chǎng)強(qiáng)將隨反射系數(shù)以及路徑差的變化而變化，有時(shí)會(huì)同相相加，有時(shí)會(huì)反相抵消，這就造成了合成波的衰落現(xiàn)象。|R|越接近于1，衰落就越嚴(yán)重。第2章移動(dòng)信道的傳播特性4.折射（1）基本概念 當(dāng)電波從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生變化。

圖2-4電波的折射第2章移動(dòng)信道的傳播特性 （2）大氣折射 由于不同高度上的電波傳播速度不同，從而使電波射束發(fā)生彎曲，彎曲的方向和程度取決于大氣折射率的垂直梯度dn/dh。這種由大氣折射率引起電波傳播方向發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，稱為大氣對(duì)電波的折射。第2章移動(dòng)信道的傳播特性大氣折射對(duì)電波傳播的影響，在工程上通常用“地球等效半徑”來表征，即認(rèn)為電波依然按直線方向行進(jìn)，只是地球的實(shí)際半徑Ro(6.27×106m)變成了等效半徑Re，Re與Ro之間的關(guān)系為：k稱為地球等效半徑系數(shù)。第2章移動(dòng)信道的傳播特性（3）視線傳播極限距離 視線傳播的極限距離可由右圖計(jì)算，假定天線的高度分別為ht和hr，兩個(gè)天線頂點(diǎn)的連線AB與地面相切于C點(diǎn)。圖2-5視線傳播極限距離第2章移動(dòng)信道的傳播特性

d1和d2可近似為：

視線傳播的極限距離d為：

在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下：第2章移動(dòng)信道的傳播特性注意：ht和hr的單位是m，d的單位是km。5.繞射

在實(shí)際的移動(dòng)環(huán)境中，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的傳播路徑上存在山丘、建筑物、樹木等各種障礙物，無線電波被尖利的邊緣阻擋時(shí)會(huì)發(fā)生繞射，其所引起的電波傳播損耗稱為繞射損耗。

（1）菲涅爾區(qū)的概念

第2章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-6惠更斯-菲涅爾原理第2章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-7菲涅爾區(qū)的概念第2章移動(dòng)信道的傳播特性（2）刃形繞射模型 當(dāng)障礙物是單個(gè)物體，且障礙物的寬度與其高度相比很小，稱為刃形障礙物。第2章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-8障礙物與余隙圖2-9繞射損耗與余隙關(guān)系第2章移動(dòng)信道的傳播特性例：上圖所示的傳播路徑中，菲涅爾余隙x=?80m，d1=5km，d2=10km，工作頻率為150MHz。試計(jì)算電波傳播損耗。解：（1）首先計(jì)算出自由空間傳播的損耗

（2）計(jì)算第一菲涅爾區(qū)半徑

第2章移動(dòng)信道的傳播特性（3）求x/x1，查圖2-9，得出附加損耗為16.5dB。 （4）計(jì)算總傳輸損耗[L]

=

[Lfs]

+

16.5

=

116.0dB第2章移動(dòng)信道的傳播特性第二章移動(dòng)信道的傳播特性§2.2移動(dòng)信道的特征

1.傳播路徑與信號(hào)衰落

圖2-10移動(dòng)信道的傳播路徑假設(shè)反射系數(shù)R

=

?1（鏡面反射），則合成場(chǎng)強(qiáng)E為：

第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-11典型信號(hào)衰落特性第二章移動(dòng)信道的傳播特性

衰落：是由多徑傳播的同一信號(hào)的接收所產(chǎn)生的。根據(jù)這些到達(dá)信號(hào)相位的不同，合成信號(hào)相消或者相長(zhǎng)，根據(jù)這些到達(dá)信號(hào)相位的不同，合成信號(hào)相消或者相長(zhǎng)，即使只經(jīng)過很短的距離，觀測(cè)到的接收信號(hào)的幅值也會(huì)有非常大的不同。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-12fc=2.5GHz時(shí)相長(zhǎng)干擾（上圖）和相消干擾（下圖）的相位差變化不到0.1ns，相應(yīng)的距離3cm。第二章移動(dòng)信道的傳播特性

2.陰影效應(yīng) 接收信號(hào)除其瞬時(shí)電平產(chǎn)生深度且快速的衰落之外，其局部中值也是變化的，這是由于移動(dòng)無線信道傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其他障礙物對(duì)電波傳播路徑的遮擋而形成的電磁場(chǎng)陰影效應(yīng)而造成的，稱為陰影衰落。第二章移動(dòng)信道的傳播特性

2.多普勒效應(yīng)由于移動(dòng)臺(tái)的高速移動(dòng)而產(chǎn)生的傳播信號(hào)頻率的擴(kuò)散，稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)引起的多普勒頻移可表示為

圖2-13多普勒效應(yīng)第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-14多徑與多普勒頻移第二章移動(dòng)信道的傳播特性

2.多徑效應(yīng)移動(dòng)信道由于多徑傳播和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致小尺度衰落的產(chǎn)生，其主要效應(yīng)表現(xiàn)為：①信號(hào)強(qiáng)度隨距離（或時(shí)間）在短距離內(nèi)（或短時(shí)間間隔內(nèi)）發(fā)生急劇變化；②多徑信號(hào)不同的多普勒頻移引起隨機(jī)頻率調(diào)制，或頻率色散；③多徑傳播不同時(shí)延引起的時(shí)間彌散，不同到達(dá)角引起角度色散。第二章移動(dòng)信道的傳播特性

(1)多徑信道的沖激響應(yīng)模型時(shí)不變性沖激響應(yīng)信道可表示為:

此沖激響應(yīng)模型在工程上可用抽頭延遲線實(shí)現(xiàn)。第二章移動(dòng)信道的傳播特性

(2).多徑信道的主要參數(shù):(3對(duì))

時(shí)間色散參數(shù)和相關(guān)帶寬:用功率延遲譜描述;

時(shí)延擴(kuò)展Δ--相干帶寬Bc

頻率色散參數(shù)和相干時(shí)間:用多普勒功率譜密度描述;

相干時(shí)間Tc--多普勒擴(kuò)展Bd

角度色散參數(shù)和相關(guān)距離:用角度譜描述.

相關(guān)距離Dc--角度擴(kuò)展rms

第二章移動(dòng)信道的傳播特性

a.時(shí)間色散參數(shù)和相關(guān)帶寬：①多徑時(shí)散:多徑效應(yīng)在時(shí)域上將導(dǎo)致接收信號(hào)波形

被展寬。

圖2-15多徑色散圖2-16時(shí)變多徑信道響應(yīng)示例第二章移動(dòng)信道的傳播特性第二章移動(dòng)信道的傳播特性

圖2-17歸一化多徑時(shí)延信號(hào)強(qiáng)度第二章移動(dòng)信道的傳播特性

②時(shí)間色散參數(shù)平均附加時(shí)延定義為E()的一階矩:

時(shí)延擴(kuò)展Δ為E()的均方根:

在市區(qū)環(huán)境中,常將功率時(shí)延譜近似為指數(shù)分布:圖2-18功率延遲分布圖第二章移動(dòng)信道的傳播特性

參數(shù)市區(qū)郊區(qū)平均附加時(shí)延i

/s對(duì)應(yīng)路徑距離差/m1.5～2.5450～7500.1～2.030～600時(shí)延擴(kuò)展Δ

/s1.0～3.00.2～2.0最大附加時(shí)max

/s5.0～123.0～12第二章移動(dòng)信道的傳播特性

②相關(guān)帶寬相干帶寬Bc是一頻率范圍的統(tǒng)計(jì)度量值，在此頻率范圍內(nèi)，信道可認(rèn)為是平坦的，即此范圍內(nèi)所有頻率分量具有近似相等的增益和線性相位。

第二章移動(dòng)信道的傳播特性

兩徑信道

圖2-19兩徑信道模型

兩路徑信道的等效網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù):第二章移動(dòng)信道的傳播特性

第二章移動(dòng)信道的傳播特性b.頻率色散參數(shù)和相干帶寬：①頻率色散:由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的相對(duì)移動(dòng)或信道內(nèi)物體的移動(dòng)會(huì)造成傳播路徑的改變，因而移動(dòng)信道是典型的時(shí)變信道。圖2-21正弦波經(jīng)時(shí)變信道傳輸后接收端波形示意圖。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-22時(shí)變（衰落）信道與數(shù)字鍵控頻譜擴(kuò)展的相性第二章移動(dòng)信道的傳播特性②

多普勒擴(kuò)展:多普勒擴(kuò)展用來度量移動(dòng)信道時(shí)變（或移動(dòng)和多徑傳播）所引起的頻譜展寬。

圖2-23多徑與多普勒頻移第二章移動(dòng)信道的傳播特性

接收信號(hào)瞬時(shí)頻率為

其導(dǎo)數(shù)為第二章移動(dòng)信道的傳播特性

多普勒功率譜:

第二章移動(dòng)信道的傳播特性

對(duì)Pav歸一化，并假設(shè)G(

)

=

1，p(

)

=

1/2，?≤＜，得到典型的多普勒功率譜為

第二章移動(dòng)信道的傳播特性③

相干時(shí)間:

相干時(shí)間用來表征信道頻率色散對(duì)應(yīng)的時(shí)域時(shí)變特性。相干時(shí)間是信道沖激響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)平均值。

時(shí)間選擇性衰落對(duì)數(shù)字信號(hào)誤碼有明顯的影響，為了減少這種影響,要求基帶信號(hào)的符號(hào)周期要遠(yuǎn)小于信道的相干時(shí)間。第二章移動(dòng)信道的傳播特性c.角度色散參數(shù)和相關(guān)距離

移動(dòng)通信中，由于基站和移動(dòng)臺(tái)周圍散射環(huán)境不同,從而產(chǎn)生了角度色散，使得位于不同位置的天線經(jīng)歷的衰落不同，即產(chǎn)生了空間選擇性衰落。①

角度擴(kuò)展

角度擴(kuò)展rms是用來表征空間選擇性衰落的重要參數(shù)，它與角度功率譜p()有關(guān)。

第二章移動(dòng)信道的傳播特性②相關(guān)距離相關(guān)距離Dc是指信道沖激響應(yīng)保證一定相關(guān)度的空間距離。隨著角度擴(kuò)展的增加，相關(guān)距離減少，反之亦然。估計(jì)相關(guān)距離的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式為

Dc≈2/rms第二章移動(dòng)信道的傳播特性

(3)多徑接收信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性移動(dòng)無線信道接收端的信號(hào)是來自不同傳播路徑信號(hào)之和，由于移動(dòng)信道是典型的隨參信道，這樣接收信號(hào)將不是確定和可預(yù)見的，而是具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，屬于時(shí)變信號(hào)。對(duì)于這樣的信號(hào)，需采用統(tǒng)計(jì)方法加以分析。分析表明，依據(jù)不同的無線環(huán)境，接收信號(hào)的包絡(luò)服從瑞利和萊斯分布。圖2–25移動(dòng)臺(tái)接收N條路徑信號(hào)第二章移動(dòng)信道的傳播特性①

瑞利分布設(shè)基站發(fā)射的信號(hào)為

則第i個(gè)接收信號(hào)第二章移動(dòng)信道的傳播特性接收信號(hào)為

令 則接收信號(hào)s(t)可寫成

第二章移動(dòng)信道的傳播特性由于x和y都是獨(dú)立隨機(jī)變量之和，根據(jù)概率論中心極限定理，假設(shè)

，由于x和和y相互獨(dú)立，因而其聯(lián)合概率密度函數(shù)p(x,y)可寫為

第二章移動(dòng)信道的傳播特性

將其變換到極坐標(biāo)系(r，θ),

x

=rcos，y

=rsin，相應(yīng)的雅克比行列式為

所以接收信號(hào)的聯(lián)合概率密度函數(shù)為

第二章移動(dòng)信道的傳播特性對(duì)θ積分，可求得包絡(luò)概率密度函數(shù)p(r)為同理，對(duì)r積分可求得相位概率密度函數(shù)p(θ)為多徑衰落信號(hào)的包絡(luò)服從瑞利分布，故把這種多徑衰落稱為瑞利衰落。相位服從0～2π間的均勻分布。

第二章移動(dòng)信道的傳播特性均值均方值圖2-26瑞利分布的概率密度第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-27瑞利衰落的累積分布第二章移動(dòng)信道的傳播特性b.萊斯分布當(dāng)接收信號(hào)中有主導(dǎo)信號(hào)分量時(shí)，比如視距傳播的信號(hào)到達(dá)時(shí)，視距信號(hào)將成為接收信號(hào)中的主導(dǎo)分量，而其他不同角度到達(dá)的多徑分量將疊加在這個(gè)主導(dǎo)信號(hào)分量上，接收信號(hào)將服從萊斯分布。萊斯分布的概率密度函數(shù)為第二章移動(dòng)信道的傳播特性數(shù)萊斯因子K，決定了萊斯分布函數(shù)。當(dāng)A→0時(shí)，K→?∞dB，萊斯分布變?yōu)槿鹄植肌ＨR斯分布常用參數(shù)K來描述，,定義為主信號(hào)的功率與多徑分量方差之比，用dB表示為第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-28萊斯分布的概率密度函數(shù)第二章移動(dòng)信道的傳播特性5.多徑衰落信道的分類由于移動(dòng)和多徑傳播，使移動(dòng)信道呈現(xiàn)時(shí)散及時(shí)變（頻率色散）特性，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)通過移動(dòng)信道傳播時(shí)產(chǎn)生衰落，其衰落類型取決于發(fā)送信號(hào)和信道的特性。第二章移動(dòng)信道的傳播特性（1）平坦衰落和頻率選擇性衰落信道信道的時(shí)散特性在時(shí)域通過時(shí)延擴(kuò)展Δ來描述，在頻域用相關(guān)帶寬Bc來描述。若所傳信號(hào)的參數(shù)為：符號(hào)間隔Ts，帶寬Bs

=

1/Ts，則當(dāng)Ts>>Δ，信號(hào)經(jīng)歷平坦衰落（FlatFading），稱信道為平坦衰落信道；反之，稱為頻率選擇性衰落信道。

第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-29平坦衰落信道特性第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-30頻率選擇性信道特性第二章移動(dòng)信道的傳播特性（2）快衰落和慢衰落信道信道的時(shí)變性是通過相干時(shí)間Tc和多普勒擴(kuò)展Bd來表征的。如所傳信號(hào)的參數(shù)為：符號(hào)間隔Ts，帶寬Bs

=

1/Ts，則當(dāng)Ts＞Tc信號(hào)經(jīng)歷快衰落（FastFading），稱信道為快衰落信道；反之，為慢衰落信道。第二章移動(dòng)信道的傳播特性另外，當(dāng)考慮角度擴(kuò)展時(shí)，會(huì)有角度色散，即空間選擇性衰落。6.衰落儲(chǔ)備移動(dòng)信道中接收信號(hào)具有如下特征：①依賴于收發(fā)距離的平均路徑損耗決定信號(hào)中值；②具有陰影效應(yīng)（又稱大尺度衰落）；③具有多徑效應(yīng)（小尺度衰落）。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-31衰落儲(chǔ)備量為了防止因衰落引起的通信中斷，在信道設(shè)計(jì)中，必須使信號(hào)的電平留有足夠的余量，這種電平稱為衰落儲(chǔ)備?！?.3陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算1.接收機(jī)輸入電壓、功率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系（1）接收機(jī)輸入電壓的定義若接收機(jī)的輸入電阻為Ri且Ri

=

Rs，則接收機(jī)輸入端的端電壓U

=

Us/2，相應(yīng)的輸入功率P=Us2/4R。由于Ri

=

Rs

=

R是接收機(jī)和信號(hào)源滿足功率匹配的條件，因此Us2/4R是接收機(jī)輸入功率的最大值，常稱為額定輸入功率。第二章移動(dòng)信道的傳播特性第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-32接收機(jī)輸入電壓的定義第二章移動(dòng)信道的傳播特性為了計(jì)算方便，電壓或功率常以分貝計(jì)。其中，電壓常以1μV作基準(zhǔn)，功率常以1mW作基準(zhǔn)，因而有式中，Us以V計(jì)。第二章移動(dòng)信道的傳播特性（2）接收?qǐng)鰪?qiáng)與接收電壓的關(guān)系

接收?qǐng)鰪?qiáng)E是指單位（有效）長(zhǎng)度天線所感應(yīng)的電壓值，常以μV/m作單位。圖2-33半波振子天線的有效長(zhǎng)度第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-34半波振子天線的阻抗匹配電路第二章移動(dòng)信道的傳播特性以中點(diǎn)電流為高度構(gòu)成一個(gè)矩形，假定圖中虛線與實(shí)線所圍面積相等，則矩形的長(zhǎng)度即為半波振子的有效長(zhǎng)度。這樣半波振子天線的感應(yīng)電壓Us為式中，E的單位是μV/m；的單位為m；Us的單位為μV。若場(chǎng)強(qiáng)用dBμV/m計(jì)，則第二章移動(dòng)信道的傳播特性2.地形、地物分類（1）地形的分類與定義

為了計(jì)算移動(dòng)信道中信號(hào)電場(chǎng)強(qiáng)度中值（或傳播損耗中值），可將地形分為兩大類，即中等起伏地形和不規(guī)則地形，并以中等起伏地形作傳播基準(zhǔn)。地形起伏高度△h定義為沿傳播方向，在傳播路徑的地形剖面圖上，距接收地點(diǎn)10km范圍內(nèi)，10%高度線和90%高度線的高度差。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-35地形起伏高度Δh第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-36基站天線有效高度hb第二章移動(dòng)信道的傳播特性（2）地物（或地區(qū)）分類①開闊地。在電波傳播的路徑上無高大樹木、建筑物等障礙物，呈開闊狀地面。②郊區(qū)。在靠近移動(dòng)臺(tái)近處有些障礙物但不稠密。③市區(qū)。有較密集的建筑物和高層樓房。第二章移動(dòng)信道的傳播特性3.中等起伏地形上傳播損耗的中值（1）市區(qū)傳播損耗的中值

在估算各種地形地物上的傳播損耗時(shí)，均以中等起伏地面上市區(qū)的損耗中值或場(chǎng)強(qiáng)中值作為基準(zhǔn)，因而把它稱作基準(zhǔn)中值或基本中值。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-37中等起伏地上市區(qū)基本損耗中值第二章移動(dòng)信道的傳播特性如果基站天線的高度不是200m，則損耗中值的差異用基站天線高度增益因子Hb(hb,d)表示。同理，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)天線高度不是3m時(shí)，需用移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子Hm(hm,f

)加以修正。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-38天線高度增益因子第二章移動(dòng)信道的傳播特性

此外，市區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)中值還與街道走向（相對(duì)于電波傳播方向）有關(guān)?？v向路線（與電波傳播方向相平行）的損耗中值明顯小于橫向路線（與傳播方向相垂直）的損耗中值。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-39街道走向修正曲線第二章移動(dòng)信道的傳播特性2.郊區(qū)和開闊地?fù)p耗的中值

郊區(qū)的建筑物一般是分散、低矮的，故電波傳播條件優(yōu)于市區(qū)。郊區(qū)場(chǎng)強(qiáng)中值與基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)中值之差稱為郊區(qū)修正因子，記作Kmr。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-40郊區(qū)修正因子圖2-41開闊地、準(zhǔn)開闊地修正因子第二章移動(dòng)信道的傳播特性4.不規(guī)則地形上傳播損耗的中值（1）丘陵地的修正因子

對(duì)于地形起伏達(dá)數(shù)次以上的情況，丘陵地的地形參數(shù)用地形起伏高度Δh表征。丘陵地的場(chǎng)強(qiáng)中值修正因子分為兩類：一是丘陵地平均修正因子Kh；二是丘陵地微小修正因子。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-42丘陵地場(chǎng)強(qiáng)中值修正因子第二章移動(dòng)信道的傳播特性隨著丘陵地起伏高度Δh的增大，由于屏蔽影響的增大，傳播損耗隨之增大，因而場(chǎng)強(qiáng)中值隨之減小。此外，在丘陵地中，場(chǎng)強(qiáng)中值在起伏地的頂部與谷部必然有較大差異，需要對(duì)場(chǎng)強(qiáng)中值進(jìn)一步加以修正。第二章移動(dòng)信道的傳播特性（2）孤立山岳修正因子Kjs

當(dāng)電波傳播路徑上有近似刃形的單獨(dú)山岳時(shí)，若求山背后的電場(chǎng)強(qiáng)度，一般從相應(yīng)的自由空間場(chǎng)強(qiáng)中減去刃峰繞射損耗即可。但對(duì)天線高度較低的陸上移動(dòng)臺(tái)來說，還必須考慮障礙物的陰影效應(yīng)和屏蔽吸收等附加損耗。由于附加損耗不易計(jì)算，故仍采用統(tǒng)計(jì)方法給出修正因子Kjs曲線。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-43孤立山岳修正因子Kjs第二章移動(dòng)信道的傳播特性（3）斜波地形修正因子Ksp斜坡地形系指在5～10km范圍內(nèi)的傾斜地形。若在電波傳播方向上，地形逐漸升高，稱為正斜坡，傾角為

+θm；反之為負(fù)斜坡，傾角為?θm。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-44斜坡地形修正因子Ksp第二章移動(dòng)信道的傳播特性（4）水陸混合路徑修正因子Ks

在傳播路徑中如遇有湖泊或其他水域，接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)往往比全是陸地時(shí)要高。為估算水陸混合路徑情況下的場(chǎng)強(qiáng)中值，用水面距離dSR與全程距離d的比值作為地形參數(shù)。此外，水陸混合路徑修正因子Ks的大小還與水面所處的位置有關(guān)。第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-45水陸混合路徑修正因子第二章移動(dòng)信道的傳播特性5.任意地形地區(qū)的傳播損耗的中值（1）中等起伏的市區(qū)中接收信號(hào)的功率中值PP

中等起伏的市區(qū)接收信號(hào)的功率中值PP（不考慮街道走向）可由下式確定：第二章移動(dòng)信道的傳播特性P0：自由空間傳播條件下的接收信號(hào)的功率PT：發(fā)射機(jī)送至天線的發(fā)射功率；：工作波長(zhǎng)；d：收發(fā)天線間的距離；Gb：基站天線增益；Gm：移動(dòng)臺(tái)天線增益；Am(f,d)：中等起伏的市區(qū)的基本損耗中值，Hb(hb,d)：基站天線高度增益因子Hm(hm,f)：移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子第二章移動(dòng)信道的傳播特性2.任意地形地區(qū)接收信號(hào)的功率中值Ppc任意地形地區(qū)接收信號(hào)的功率中值以中等起伏的市區(qū)接收信號(hào)的功率中值Pp為基礎(chǔ)，加上地形地物修正因子KT，即第二章移動(dòng)信道的傳播特性地形地物修正因子KT一般可寫成Kmr：郊區(qū)修正因子；Q0、Qr：開闊地或準(zhǔn)開闊地修正因子；Kh、Khf：丘陵地修正因子及微小修正因子；Kjs：孤立山岳修正因子；Ksp：斜坡地形修正因子；Ks：水陸混合路徑修正因子。第二章移動(dòng)信道的傳播特性任意地形地區(qū)的傳播損耗中值LT為中等起伏的市區(qū)傳播損耗中值第二章移動(dòng)信道的傳播特性例：某一移動(dòng)信道，工作頻段為450MHz，基站天線高度為50m，天線增益為6dB，移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m，天線增益為0dB；在市區(qū)工作，傳播路徑為中等起伏地形，通信距離為l0km，試求：（1）傳播路徑損耗中值；（2）基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為10W，求移動(dòng)臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值。解：（1）根據(jù)巳知條件，KT

=

0，LA

=

LT，第二章移動(dòng)信道的傳播特性自由空間傳播損耗

=

32.44

+

20lgf

+

20lgd=32.44

+

20lg450

+

20lg10=105.5dB市區(qū)基本損耗中值基站天線高度增益因子

移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子第二章移動(dòng)信道的傳播特性傳播路徑損耗中值中等起伏的市區(qū)中接收信號(hào)的功率中值第二章移動(dòng)信道的傳播特性若上題改為郊區(qū)工作，傳播路徑是正斜坡，且，其他條件不變，再求傳播路徑損耗中值及接收信號(hào)功率中值。解：LA

=

LT-KT，由上例已求得。地形地區(qū)修正因子KT只需考慮郊區(qū)修正因子和斜坡修正因子查表得=12.5dB第二章移動(dòng)信道的傳播特性=3dB所以傳播路徑損耗中值接收信號(hào)功率中值或第二章移動(dòng)信道的傳播特性§2.4移動(dòng)信道的傳播模型1.Hata模型Hata模型適用的頻率范圍為150～1

500MHz。與Okumura處理方法一樣，以市區(qū)傳播損耗為基準(zhǔn)，其他地形地物在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修正。

市區(qū)的中值路徑損耗的標(biāo)準(zhǔn)公式為（CCIR采納的建議）（單位為dB）第二章移動(dòng)信道的傳播特性是移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)的有效天線高度的修正因子，取決于所處傳播環(huán)境。在Hata模型中，郊區(qū)修正因子的公式為第二章移動(dòng)信道的傳播特性郊區(qū)路徑損耗為開闊的農(nóng)村地帶的修正因子

的公式為開闊的農(nóng)村地帶路徑損耗為第二章移動(dòng)信道的傳播特性2.COST-231/Walfish/Ikegami模型

歐洲研究委員會(huì)COST-231在Walfish和Ikegami分別提出的模型的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)加以完善而提出了COST-231/Walfish/Ikegami模型。COST-231適用于微小區(qū)的工程設(shè)計(jì)。該模型中的主要參數(shù)有：

建筑物高度hroof(m)；

道路寬度w(m)；

建筑物的間隔b(m)；第二章移動(dòng)信道的傳播特性圖2-46COST-231/Walfish/Ikegami模型中的參數(shù)定義第二章移動(dòng)信道的傳播特性