移動(dòng)通信秋移動(dòng)T

大尺度傳播特性大尺度傳播模型:描述的是發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間(T-R)長(zhǎng)距離(幾千米、數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí))上的場(chǎng)強(qiáng)變化。小尺度傳播特性小尺度傳播模型:描述短距離(數(shù)十波長(zhǎng)以下量級(jí))內(nèi)的接收?qǐng)鰪?qiáng)的傳播模型。統(tǒng)計(jì)特性主要參數(shù)本章主要討論以下問題：現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第2

頁(yè)移動(dòng)環(huán)境的電波分析

——移動(dòng)通信的信道為典型的變參信道，對(duì)移動(dòng)體的接收信號(hào)分析，應(yīng)考慮電波傳播的一般性和特殊性。

——按點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線電波傳播

分析接收點(diǎn)的信號(hào)情況(路徑)，以及考慮移動(dòng)環(huán)境對(duì)電波的影響兩方面結(jié)合進(jìn)行分析?，F(xiàn)在是2頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第3

頁(yè)2.1陸地?zé)o線電波傳播特性當(dāng)前陸地移動(dòng)通信主要使用的頻段為VHF和UHF，即150MHz，450MHz、900MHz和1800MHzVHF和UHF電波傳播方式：直射波、反射波、繞射波和散射波等，2.1.1電波傳播方式現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第4

頁(yè)2.1.2直射波傳播方式

采用模型：自由空間傳播模型（真空的電波傳播模型）自由空間模型的定義： 天線周圍是均勻無(wú)損耗的無(wú)限大空間 大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì) 電導(dǎo)率為0，相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率為1自由空間特性：不存在電波的反射、折射、繞射、色散和吸收等現(xiàn)象，電波的傳播速率等于真空中光速C現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第5

頁(yè)1自由空間情況接收點(diǎn)的信號(hào)功率PR

設(shè)發(fā)射點(diǎn)為點(diǎn)源天線，輻射功率為PT，見圖示A點(diǎn) 功率密度：SA＝PT/4πd2

設(shè)發(fā)射點(diǎn)天線增益為GT，則在最大輻射方向上的功率密度： S’A＝PTGT/4πd2設(shè)發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)天線增益分別為GT和GR，ARE接收天線有效面積現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第6

頁(yè)2自由空間的傳播損耗

設(shè)GT＝GR＝1得：定義：

LS

——自由空間傳播損耗以dB計(jì)，得到：3自由空間的電波傳播方程[PR]=[PT]+[GT]-[LS]+[GR]以dBm計(jì)（電平表示）：現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第7

頁(yè)2.1.3大氣中的電波傳播

1大氣折射大氣層中大氣折射率隨高度是變化的，使電波射束會(huì)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.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(lái)表征，也就是認(rèn)為電波依然按直線方向行進(jìn)，只是地球的實(shí)際半徑變成了等效半徑。標(biāo)準(zhǔn)大氣情況下，等效地球半徑系數(shù)k=4/3。地球?qū)嶋H半徑是6370km,地球等效半徑為8500km。大氣折射的結(jié)果：電波的視距傳播會(huì)超過(guò)極限視距?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第8

頁(yè)2

視距傳播的極限距離已知地球半徑為R

=

6370km，設(shè)發(fā)射天線和接收天線高度分別為hT和hR（單位為m），理論上可得視距傳播的極限距離d0為:在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，等效地球半徑R

=

8500km，可得修正后的視距傳播的極限距離d0為現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第9

頁(yè)電波在傳輸過(guò)程中，遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象。直射波和反射波會(huì)形成干涉。2.1.4反射波

反射波與直射波的行距差為：

式中：d＝d1＋d2現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第10

頁(yè)當(dāng)T－R

距離d

>>(ht+hr)時(shí)，上式可采用泰勒級(jí)數(shù)進(jìn)行近似簡(jiǎn)化：由Dd引起的附加相移為：接收點(diǎn)合成場(chǎng)強(qiáng)為：設(shè)接收點(diǎn)：直射波場(chǎng)強(qiáng)E0， 反射系數(shù)Re-jp;R≤1；反射波場(chǎng)強(qiáng):E0Re-jDj 令:V=ET/E0

=1+Re-jDj衰落因子現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第11

頁(yè)結(jié)論：

(1)選擇hT和hR

高度時(shí)使?d≠n,

即Δ≠(2n＋1)π

(2)選擇弱反射區(qū)，反射系數(shù)|R|<1

V=ET/E0

現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第12

頁(yè)2.1.5繞射損耗在傳播途中，電波可以繞射傳播到阻擋物的后面。繞射可用惠更斯-菲涅爾原理解釋一個(gè)振動(dòng)源在波前上的所有點(diǎn)可作為產(chǎn)生二次波的點(diǎn)源，由二次波組合起來(lái)形成傳播方向上新的波前。當(dāng)電波到達(dá)阻擋物的邊緣時(shí)，由二次波的傳播進(jìn)入陰影區(qū)。定義波前由一系列菲涅爾區(qū)構(gòu)成：菲涅爾區(qū)中相鄰的同心圓之間的路徑差為λ/2，則兩條路徑的相位差為。相鄰費(fèi)區(qū)面積近似相等。從連續(xù)費(fèi)涅爾區(qū)傳播出去的二次波對(duì)總的接收信號(hào)交替產(chǎn)生增加和減小合成信號(hào)的作用。現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二繞射損耗的計(jì)算——根據(jù)菲涅爾繞射理論，障礙物附加損耗[L’]dB和相對(duì)余隙的關(guān)系曲線,可通過(guò)曲線計(jì)算繞射損耗。X——余隙X1——第一費(fèi)涅爾區(qū)半徑X/X1——相對(duì)余隙第13

頁(yè)接收點(diǎn)的信號(hào)功率：[PR]=[PT]+[GT]-[LS]-[L’]+[GR]——電波在途經(jīng)障礙物時(shí)引起的附加損耗。定義：x表示障礙物頂點(diǎn)P至直射線TR的距離，稱為菲涅爾余隙。規(guī)定阻擋時(shí)余隙為負(fù)，無(wú)阻擋時(shí)余隙為正。

負(fù)余隙正余隙現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二例：求如圖情況的繞射損耗。解：由x＝0，查圖[L’]=6dB

總損耗:[LT]≈[Ls]+[L’][Ls]=32.4+20lg[d(km)]+20lg[f(MHz)]dB如圖當(dāng)x＜0時(shí)，TR直射線低于障礙物頂點(diǎn)，損耗急劇增加。當(dāng)相對(duì)余隙x/x1>0.5,則障礙物對(duì)直射波的傳播基本上沒有影響。[L’]≈0,

可按直射和反射波干涉分析第14

頁(yè)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第15

頁(yè)2.2移動(dòng)信道的多徑傳播特性2.2.1傳播路徑與信號(hào)衰落移動(dòng)通信中，移動(dòng)臺(tái)周圍環(huán)境復(fù)雜，傳輸信道的特性隨時(shí)隨地變化，移動(dòng)信道是典型的變參信道。在VHF、UHF移動(dòng)信道中，移動(dòng)臺(tái)接收到的是直射波、地面反射波和經(jīng)各種障礙物反射波（散射波）的合成信號(hào)。信號(hào)電平的變動(dòng)范圍可達(dá)30~40dB。見圖示。信號(hào)瞬時(shí)值局部信號(hào)中值現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第16

頁(yè)1多徑傳播和快衰落多經(jīng)效應(yīng)——多條反射波通過(guò)各個(gè)路徑到達(dá)接收點(diǎn)，距離不同，因而到達(dá)時(shí)間和相位也就不同。各信號(hào)在接收端疊加，信號(hào)的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了衰落。多徑快衰落——由于多徑現(xiàn)象引起的接收信號(hào)的幅度產(chǎn)生快速和大幅度的變化，稱為多經(jīng)快衰落。多徑效應(yīng)的主要原因——是由移動(dòng)臺(tái)周圍的近端區(qū)域內(nèi)的物體造成的反射。2.2.2多徑效應(yīng)與瑞利衰落現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第17

頁(yè)2多普勒頻移當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中通信時(shí)，接收信號(hào)頻率會(huì)發(fā)生變化，稱為多普勒效應(yīng)。由此引起的附加頻移稱為多普勒頻移（DopplerShift）。即：

fm最大多普勒頻移。朝向入射波方向移動(dòng)－>多普勒頻移為正值；被向入射波方向移動(dòng)－>多普勒頻移為負(fù)值。

例：900MHz，v=50km可得：是=0.33m;fm=41.7Hz處于運(yùn)動(dòng)之中的移動(dòng)臺(tái)的接收信號(hào)可以表示為——頻率的彌散現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第18

頁(yè)3 多徑接收信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性假設(shè)條件：（1）在發(fā)信機(jī)與收信機(jī)之間沒有直射波通路；（2）有大量反射波存在，且到達(dá)接收天線的方向角是隨機(jī)的，相位也是隨機(jī)的，且在0～2內(nèi)均勻分布；（3）各個(gè)反射波的幅度和相位都是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。在離基站較遠(yuǎn)、反射物較多的地區(qū)，接收信號(hào)可以表示為：結(jié)論：接收到的信號(hào)振幅包絡(luò)r服從瑞利分布，也稱為瑞利衰落。接收信號(hào)的相位q

服從0～2的均勻分布.現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第19

頁(yè)接收信號(hào)的相位q

服從0～2的均勻分布

即概率密度：接收信號(hào)包絡(luò)

r

服從瑞利分布，即概率密度：結(jié)論：——由于多經(jīng)效應(yīng)，在輸入N個(gè)多徑信號(hào)是相互獨(dú)立且沒有一個(gè)信號(hào)占支配地位情況，接收到的信號(hào)振幅包絡(luò)服從瑞利分布，也稱為瑞利衰落。（σ為方差）——移動(dòng)通信的信道也稱為瑞利信道?，F(xiàn)在是19頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第20

頁(yè)4 瑞利分布的幾個(gè)統(tǒng)計(jì)特性均值：中值r中：均方值（平均功率）：現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第21

頁(yè)

同理，歸一化信號(hào)包絡(luò)r/σ低于某一指定值k的概率為：現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第22

頁(yè)5 有較強(qiáng)直射波情況的多經(jīng)分析結(jié)果理論上可以推出，當(dāng)?shù)竭_(dá)接收點(diǎn)的多路徑信號(hào)中存在一條信號(hào)較強(qiáng)的直射波分量或主要的靜態(tài)(非衰落)信號(hào)分量時(shí)，接收信號(hào)包絡(luò)服從萊斯分布?！街?，r

是衰落信號(hào)的包絡(luò)；A0為直射波信號(hào)的幅度；s

為r的方差，I0為零階修正貝塞爾函數(shù)；令參數(shù)b0=A0/s概率密度：現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二當(dāng)主要分量減弱后，萊斯分布退化為瑞利分布！當(dāng)主要分量很強(qiáng)時(shí)，萊斯分布將趨進(jìn)高斯分布當(dāng)小區(qū)半徑在1km以內(nèi)或室內(nèi)無(wú)線電波傳播時(shí)，常服從于萊斯分布。第23

頁(yè)b0=A0/s現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二6Nakagami-m分布由Nakagami在20世紀(jì)60年代提出基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)方法；用曲線擬合得到近似分布的經(jīng)驗(yàn)公式

對(duì)無(wú)線信道的描述有很好的適應(yīng)性，參數(shù)m取不同值時(shí)對(duì)應(yīng)不同分布，更具廣泛性：

當(dāng)m＝1時(shí)，退化為瑞利分布。

當(dāng)m較大時(shí)，接近于高斯分布?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第25

頁(yè)陰影效應(yīng)—— 當(dāng)電波在傳播路徑上遇到起伏地形、建筑物 等障礙物的阻擋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的陰影。陰影衰落—— 移動(dòng)臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中通過(guò)不同障礙物的陰影時(shí)， 接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)中值會(huì)發(fā)生緩慢變化，即稱為 陰影衰落。也稱為慢衰落，或稱位置衰落， 地形衰落。 慢衰落速率——主要決定于移動(dòng)臺(tái)周圍地形，基站天線的 位置與高度，移動(dòng)臺(tái)行進(jìn)速度等，而與工作 頻率無(wú)關(guān)。 慢衰落的深度——即接收信號(hào)局部中值電平變化的幅度取 決于信號(hào)頻率與障礙物狀況。1陰影效應(yīng)和慢衰落

2.2.3慢衰落特性和衰落儲(chǔ)備現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第26

頁(yè)慢衰落服從的分布——對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析表明，接收信號(hào)的局部中值r

在市區(qū)或郊區(qū)近似服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，即以dB表示的信號(hào)電平服從正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：式中:r

為信號(hào)中值(dB)，

m為信號(hào)中值

r

的期望值（dB)——s為標(biāo)準(zhǔn)偏差，取決于測(cè)試區(qū)的地形地物、工作頻率等因素。2慢衰落的統(tǒng)計(jì)特性現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二衰落儲(chǔ)備通信中斷率R——為防止因衰落引起通信的中斷，在信道設(shè)計(jì)中，必須使信號(hào)電平留有足夠的余量，以使通信中斷率R小于規(guī)定的指標(biāo)，該余量稱為衰落儲(chǔ)備。通信概率（可靠性，也稱可通率）T——指MS在覆蓋區(qū)內(nèi)進(jìn)行滿意通話時(shí)的成功概率，T=1-R

。例：設(shè)接收機(jī)在小區(qū)邊緣時(shí)的通信概率為50%，則表示僅能在小區(qū)邊緣上的一半?yún)^(qū)域或時(shí)間能正常通信，此時(shí)衰落儲(chǔ)備為零；若設(shè)計(jì)使接收機(jī)在小區(qū)邊緣的通信概率提高至90%，則衰落儲(chǔ)備：在市區(qū)，f=450MHz時(shí)，查表得11.5dB。提高接收信號(hào)可靠性的方法提高發(fā)射機(jī)的輸出功率提高接收機(jī)的靈敏度第27

頁(yè)現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二2.2.4時(shí)延擴(kuò)展與相關(guān)帶寬第28

頁(yè)1 時(shí)延擴(kuò)展移動(dòng)信道由于多徑效應(yīng)，信號(hào)在時(shí)域上、頻域上和空間（角度）上都會(huì)產(chǎn)生交疊，使信號(hào)產(chǎn)生衰落失真?！鄰叫?yīng)在時(shí)域上引起信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展，使得接收信號(hào)的時(shí)域波形展寬——會(huì)引起碼間干擾a0d(t)時(shí)延擴(kuò)展的大小——可以直觀地理解為在一串接收脈沖中，最大傳輸時(shí)延和最小傳輸時(shí)延差t，時(shí)延擴(kuò)展記為△?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二實(shí)測(cè)發(fā)射窄脈沖時(shí)接收機(jī)接收到的信號(hào)波形圖t是隨機(jī)量，由不同時(shí)延信號(hào)分量的平均功率構(gòu)成時(shí)延功率譜P(t)——?dú)w一化時(shí)延譜曲線

tm：平均時(shí)延，P(τ)的一階矩D：時(shí)延擴(kuò)展，P(τ)的二階中心矩，均方根值Tm：最大時(shí)延：當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度下30dB時(shí)測(cè)定的時(shí)延值。第29

頁(yè)不同時(shí)延t的信號(hào)相對(duì)功率密度圖現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二各個(gè)地區(qū)的時(shí)延擴(kuò)展值由實(shí)測(cè)得到，典型值見下表第30

頁(yè)現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二2相關(guān)帶寬第31

頁(yè)頻率選擇性衰落——是指信號(hào)中各分量的衰落狀況與頻率有關(guān)，即傳輸信道對(duì)信號(hào)中不同頻率分量有不同的隨機(jī)響應(yīng)。平坦衰落——是指信號(hào)中各分量的衰落狀況與頻率無(wú)關(guān)，即信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸后，各頻率分量所遭受的衰落具有一致性，即相關(guān)性，因而衰落信號(hào)的波形不失真。移動(dòng)信道由于多徑現(xiàn)象將導(dǎo)致信號(hào)頻率衰落，當(dāng)信號(hào)的帶寬小于相關(guān)帶寬時(shí)，發(fā)生平坦衰落；當(dāng)信號(hào)帶寬大于相關(guān)帶寬時(shí)，發(fā)生頻率選擇性衰落。由推導(dǎo)可得相關(guān)帶寬：Bc≈1/(2pD)定義：指一特定頻率范圍內(nèi)，兩個(gè)頻率分量有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性

即在此范圍內(nèi)的所有頻率分量幾乎具有相同的增益及線性相位。頻率選擇性衰落與非頻率選擇性衰落（平坦衰落）現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第32

頁(yè)相關(guān)帶寬：Bc≈1/(2pD)例市區(qū)D=3usBc=1/(2pD)=53kHz衰落信號(hào)中的兩個(gè)頻率分量，當(dāng)其頻率間隔小于相關(guān)帶寬時(shí)，它們是相關(guān)的，其衰落具有一致性；當(dāng)頻率間隔大于相關(guān)帶寬時(shí)，它們就不相關(guān)了，其衰落具有不一致性。平坦衰落選擇性衰落現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第33

頁(yè)時(shí)延擴(kuò)展的影響，由信道和信號(hào)兩方面決定信號(hào)帶寬小于信道相關(guān)帶寬

Bs<Bc平坦衰落信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于信道相關(guān)帶寬

Bs>>Bc頻率選擇性衰落數(shù)字通信系統(tǒng)碼間干擾現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二第34

頁(yè)綜合以上分析，移動(dòng)信道的電波傳播，考慮到傳播路徑的衰減、陰影衰落和多經(jīng)衰落等的影響，接收信號(hào)功率可表示為：

P(d)=|d|-a×S(d)×R(d)式中:第一項(xiàng)：|d|-a——信號(hào)功率與距離d的負(fù)a次方成正比；表示了傳播距離對(duì)接收信號(hào)的影響。a一般為2～6。第二項(xiàng)：S(d)——陰影衰落，表示了由于傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物等因素對(duì)接收信號(hào)的影響。第三項(xiàng)：R(d)——多徑衰落，表示了由于移動(dòng)傳播環(huán)境的多徑效應(yīng)對(duì)接收信號(hào)的影響。多徑衰落是移動(dòng)信道特性中最具有特色的部分。

2.3移動(dòng)信道的電波衰落現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二

——由分析表明：在不同的環(huán)境情況，路徑傳播損耗可表示為L(zhǎng)≈kda，a為路徑損耗指數(shù)，例如：在自由空間情況，Ls＝(4pd/l)2

=kd2，a＝

2；

在較寬闊的宏區(qū)情況，a≈3～4；

而在室內(nèi)或微小區(qū)結(jié)構(gòu)等一般情況，

a的范圍為2～6；

路徑傳播損耗L可通過(guò)預(yù)測(cè)或?qū)崪y(cè)的方法得到：第35

頁(yè)路徑傳播損耗L現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二陸地移動(dòng)傳播特性圖示：

長(zhǎng)區(qū)間中心值隨與基站的距離變化而變化，其衰減特性一般服從d

?a規(guī)律。第36

頁(yè)現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二陸地移動(dòng)傳播特性圖示：

在數(shù)十波長(zhǎng)的范圍內(nèi)，接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的瞬時(shí)值呈現(xiàn)快速變化的特征，這就是多徑衰落引起的，又稱為快衰落。第37

頁(yè)現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二陸地移動(dòng)傳播特性圖示：

在數(shù)百波長(zhǎng)的區(qū)間內(nèi)，信號(hào)的短區(qū)間中心值也出現(xiàn)緩慢變動(dòng)的特征，這就是陰影衰落。第38

頁(yè)現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二2.4電波傳播損耗預(yù)測(cè)模型第39

頁(yè)設(shè)計(jì)無(wú)線通信系統(tǒng)時(shí)，首要問題是在給定條件下如何算出接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)或者接收信號(hào)的中值。工程中的求解模型的方法:

1、大量的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試

2、通過(guò)數(shù)據(jù)處理，找出各種地形地物下的傳播損耗與距離、頻率及天線高度的關(guān)系，給出傳播特性的各種圖表和計(jì)算公式，建立電波傳播預(yù)測(cè)模型。模型建立的方法

1、它是先以自由空間傳播為基礎(chǔ)

2、再分別考慮各種地形、地物對(duì)電波傳播的影響

3、并逐一予以必要的修正預(yù)測(cè)目標(biāo)：中值損耗=自由空間損耗+地形損耗+修正現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二2.4.1地形環(huán)境分類1．地形的定義地形——即中等起伏地形和不規(guī)則地形，以中等起伏地形作傳播基準(zhǔn)。（1）地形波動(dòng)高度△h△h——沿通信方向，距接收點(diǎn)10km范圍內(nèi)的地形波動(dòng)，在平均意義上描述了電波傳播路徑中地形變化的程度。第40

頁(yè)現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二定義：基站天線有效高度hb——沿電波傳播方向，距基站天線3～15km范圍內(nèi)平均地面高度以上的天線高度。移動(dòng)臺(tái)天線有效高度hm——移動(dòng)臺(tái)天線距地面的實(shí)際高度。（2）天線有效高度第41

頁(yè)現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二2．地形分類實(shí)際地形雖然千差萬(wàn)別，但從電波傳播的角度考慮，可分為兩大類，即準(zhǔn)平坦地形和不規(guī)則地形。（1）準(zhǔn)平坦地形 指該地區(qū)的地形波動(dòng)高度在20m以內(nèi)，而且起伏緩慢。（2）不規(guī)則地形 指除準(zhǔn)平坦地形之外的其它地形，如丘陵地形、孤立山峰、傾斜地形、水陸混合地形等。第42

頁(yè)現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二3．傳播環(huán)境分類（1）開闊地區(qū)——電波傳播方向上沒有建筑物或高大樹木等障礙物的開闊地帶。如平原地區(qū)的農(nóng)村。（2） 郊區(qū)——有一至二層的樓房，但分布不密集。如城市外圍以及公路網(wǎng)。（3） 中小城市地區(qū)——建筑物較多，有商業(yè)中心。但高層建筑較少，街道也較寬。（4） 大城市地區(qū)——建筑物密集，街道較窄，高層建筑較多。第43

頁(yè)現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二2.4.2奧村模型（Okumura）Okumura模型適用條件：1．f為100～1500MHz；2．基站天線有效高度hb為30～200米；3．移動(dòng)臺(tái)天線高度hm為1～10米；4．通信距離d為1～20km。Okumura模型特點(diǎn)：

以準(zhǔn)平坦（中等起伏）地形的大城市市區(qū)（基站有效天線高度hb為200米，移動(dòng)天線高度hm為3米）的路徑損耗中值（或場(chǎng)強(qiáng)中值）為基礎(chǔ),因而被稱為基準(zhǔn)中值預(yù)測(cè)。其它天線高度、地形、環(huán)境，則需加校正因子。第44

頁(yè)現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二

計(jì)算式： [LT

]=[Ls]+[Am(f,d)]?[Hb(hb,d)]?[Hm(hm,

f)]第45

頁(yè)1．準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的中值路徑損耗（基準(zhǔn)中值預(yù)測(cè)）[LT]——基準(zhǔn)中值損耗[Ls]

——自由空間路徑損耗

[Am]——為中等起伏地形市區(qū)，基站天線高度為200m,移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m時(shí)相對(duì)于自由空間的中值損耗，又稱基本中值損耗；

[Hb(hb,d)]、[Hm(hm,f)]為天線高度增益因子。 例：Am(450,20)≈30.5dB現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二 [LT

]=[Ls]+[Am(f,d)]?[Hb(hb,d)]?[Hm(hm,

f)]

第46

頁(yè)[Hb(hb，d)]

為基站天線高度增益因子（dB），即實(shí)際基站天線高度相對(duì)于以標(biāo)準(zhǔn)天線高度hb=200m的增益，為距離的函數(shù)。例：[Hb(70,20)]=-10dB返表2現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二 [LT

]=[LS]+[Am(f,d)]?[Hb(hb,d)]?[Hm(hm,

f)]

第47

頁(yè)[Hm(hm，f)]

為移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子（dB），即實(shí)際移動(dòng)臺(tái)天線高度相對(duì)于以標(biāo)準(zhǔn)天線高度hm=3m的增益，為頻率的函數(shù)。[Hm(1.5,

450)]=-3dB返表3現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二（1）市區(qū)街道走向的修正因子第48

頁(yè)

[Kal

]

——縱向修正因子，縱向路線(與電波傳播方向相平行)[Kac]——橫向修正因子，橫向路線(與電波傳播方向相垂直)[LA

]=[LT

]-

[Kal

]（

[Kac]）2 準(zhǔn)平坦地形其他情況的幾個(gè)修正因子現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二（2）郊區(qū)和開闊地的修正因子第49

頁(yè)[Kmr]——郊區(qū)修正因子；[Q

]——開闊地修正因子 [LA

]=[LT

]-

[Kmr

]-[Q

]現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二3

不規(guī)則地形上的修正因子第50

頁(yè)以基準(zhǔn)中值損耗作為基礎(chǔ)，針對(duì)不同傳播環(huán)境和不規(guī)則地形中的各種因素，用修正因子加以修正(查圖表），就可得到不規(guī)則地形及不同環(huán)境中的中值路徑損耗。[Kh

]——丘陵地形修正因子；[Ksp]——斜坡地形修正因子；[Ks]——水陸混合路徑修正因子；[Kjs]——孤立山岳修正因子；修正因子表示式：

[KT]=[kmr]+[Q0(r)]+[kh]+[ksp]+[ks]+[kjs

]

（查圖表）總的傳播損耗中值：[LA]=[LT]－[KT]

＝

[Ls]+[Am(f,d)

]?[Hb(hb,d)

]?[Hm(hm,

f)]－[KT]現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有53頁(yè)\編輯于星期二4

接收信號(hào)中值預(yù)測(cè)根據(jù)已得出的中值路徑損耗，可求出移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)功率中值為:

[Pr]=[Pt]+[Gb]+[Gm]

－[LT]+[KT]式中：[Pr]——接收