多径信道的特点

一、多径信道的特点

在过去的几十年里，无线通信技术得到了迅猛的发展和广泛的应用。第三代、第四代等移动通信系统给人们展示了一个美好的前景，但这些前景的实现是以克服目前所面临的包括多径时延扩展、信道时变等技术难题为先决条件的。无线通信的工作环境非常复杂，无线电波不仅会随着传播距离的增加发生弥散损耗，并且会受到地形、地物等的遮蔽而发生“阴影效应”；而且信号经过多点反射，会从多条不同路径到达接收端，这种多径信号的幅度、相位和到达时间不可能完全相同，它们相互叠加会产生电平衰落和时延扩展。由于多径衰落的存在，直接利用无线信道进行通信，存在严重的码间干扰。

·多径信道的举例：

通常，航空信道被认为是由一个视距传播（LOS）成分和一个多径散射成分组成，称为莱斯衰落信道。其中，多径散射成分是由传播环境中物体对电磁波的反射和散射产生的。在航空通信中，飞行器不同的状态会导致不同的信道衰落形式，比如飞行器在飞行途中、跑道滑行以及停场状态导致的信道衰落是不同的。一般来说，在停场状态下，由于停机坪、机库的影响，通常视距成分是不存在的，这导致了所谓瑞利衰落，是最严重的衰落形式；而在另外的状态下，接收信号通常包含LOS成分和散射成分，这会导致莱斯衰落。

·空空信道

空空信道是一种典型的频率选择性衰落信道。在通信过程中，通信双方之间存在直射径。根据实际工程测量，考虑可分辨多径数为2，因此，其冲击响应和接收数据如下式所示：

 

 

直射路径上的信号功率只与通信距离有关，并随距离增大而相应衰减。空空信道中的其他通信路径一般是由于地面、海面以及山体的反射而造成的。多径的功率小于主径，但当无线电波在海面上产生镜面反射时，多径的功率可以接近于直射路径的功率。通过实测可知，在空空通信时，第二径的功率有90%以上的概率在主径功率的0.5至0.96倍之间，其他多径的功率则较小。

二、建模需要体现的指标

根据通常情况下的多径信道，仿真模型主要体现如下几个指标：

·多径个数；

·每个多径的时延；

·每个多径以及主径的衰弱

·多普勒频移

·高斯白噪声

根据上面的指标，多径信道可以用如下的式子进行建模：

下面是一条多径，衰弱为3db的情况：

 

下面是二条多径，衰弱为3db，6db的情况：