多径效应

关键词:多径，码间干扰

多径效应

在无线信道中，多径是指有一个LOS(line of sight)，多个NLOS.在下面的模型中，我们简化为只有一个LOS和一个NLOS。假设RBS到UE的距离为L，RBS到反射面的距离为D；则NLOS的路径为2*D-L。电磁波功率随距离r按平方规律衰减，相应的电场强度(可以看成接收信号电压)随1/r规律衰减。

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clear all;
close all;
f=1;
v=0;
c=3e8;
r0=3;
d=10;
t1=0:0.0001:10;
E1=cos(2*pi*f*(t1-r0/c))./r0;
E2=cos(2*pi*f*(t1-(2*d-r0)/c))./(2*d-r0);
figure
plot(t1,E1);
hold on;
plot(t1,-E2,'-g');
hold on;
plot(t1,E1-E2,'-r');
legend('LOS','NLOS','LOS+NLOS');
axis([0 10 -0.8 0.8]);

f=1 and L=3：

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f=1 and L=9:

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f=100e6 and L=3：

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当L=3；合成信号在f=1的时候是衰减的，但是在f=100e6的时候只增强的。在同一位置，由于反射径信号的存在，发射不同频率的信号时，在接收机处接收到信号有的频率是被增强了，有的频率是被削弱了。频率选择性由此产生。那什么频率被增强，什么频率被消弱，则要引出相干带宽**的概念。

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当信号f改变

会导致相位变化π；合成信号的幅度就会从最高变到最低。Td为信号到达的时间差， 相干带宽Bc为1/Td。假设发射的信号带宽较窄，小于相干带宽，我们可以知道，信号的频带内受到的衰落影响基本是一致的。这时称这样的衰落为 平坦衰落。超过了相干带宽Bc就是 频率选择性信道。如果信号带宽Bs>Bc,会导致 码间干扰ISI。

码间干扰分析

采样时刻通常位于符号的中间，如下图所示，增长符号时间可以降低多径引起的码间干扰。

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有的时候是在采样时刻取得采样值之后，进行判断。有时候是在符合时间内对其进行积分。
为了消除码间干扰的影响，可以通过插入保护间隔的方法来解决。如果是采用采样判决的方法的化，可以插0；如果采样积分的方法，插0的化，会导致符号周期内积分不为0；这样的话，会为了解决ISI的问题而引入ICI。

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所以在OFDM中采用插入循环前缀CP的方法。

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参考：

1. 深入浅出通信原理281-300.陈爱军