无线信道信道衰落知识点总结

无线信道中的衰落可以分为大尺度衰落和小尺度衰落，大尺度衰落产生的原因包括路径损耗和阴影衰落，小尺度衰落产生的原因包括多普勒频移和多径传播。

---

目录

自由空间传播模型

Pr(d)=PtGtGrλ2(4π)2d2

从上式可以看出，波长越长，衰减越小；距离越长，衰减越大。

阴影衰落

阴影衰落一般服从对数正态分布（注：若 x 服从对数正态，则 lnx 服从正态分布。），概率密度函数为

p(x)=12π−−√σe−(lnx−μ)22σ2

多径传播

电磁波经过多个物体的反射从不同路径到达接收机，因此发送一个尖脉冲，接收机会收到一系列展宽的脉冲。

如果所有的路径是独立同分布的随机变量，那么根据大数定理，它们的和服从复高斯分布，那么模服从瑞利分布，所以这种衰落叫做瑞利衰落。瑞利衰落的概率密度函数为

p(x)=xσ2e−x22σ2

相干时间

信道保持不变的时间，用来描述多普勒扩展。若信道的最大多普勒频移为 fm ，那么信道的相干时间 Tc=0.423fm 。若发射信号的符号周期小于相干时间，那么认为接收信号经历的是慢衰落（时间非选择性衰落），否则认为接收信号经历的是快衰落（时间选择性衰落）。

相干带宽

在该带宽内的信道衰落基本不变，用来描述时延扩展。相干带宽与最大时延扩展长度成反比。
若信号的带宽小于信道的相干带宽，叫做平坦衰落。
若信号的带宽大于信道的相干带宽，叫做频率选择性衰落。

一些总结

信道的时间选择性衰落是由多普勒频移引起的，频率选择性是由时延扩展引起的

为避免频率选择性衰落，信号速率应低于信道的相关带宽（OFDM能克服多径的一个主要原因是通过串并转换将高速数据流变为低速数据流传输）。 频率选择性衰落确定了信号带宽的上限，快衰落则确定了信号带宽的下限。

信道衰落的影响

• 降低了信号的强度，使得信号更容易被噪声污染；
• 多径引起符号间干扰。

问题

还有一些问题没想明白。在一些地方提到频率选择性衰落属于快衰落，但是按照快衰落的定义应该是指信道变化的快慢？频率选择性决定接收到几个信号，而快慢衰落则决定衰减因子在一个信号周期内是常数还是时变的？

参考文献

• 杨学志：《通信之道——从微积分到5G》
• John G.Prokis 《数字通信》（第四版）