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电波在传播中,可能受到长期慢衰落和短期快衰落的影响,如图16示。
图6 电波传播的长期衰落与短期衰落示意图
(1)电波传播的长期慢衰落
长期慢衰落是由传播路径上的固定障碍物(如建筑物、山丘、树林等)的阴影引起的,因此也称为阴影衰落或大尺度衰落。阴影引起的信号衰落是缓慢的,且衰落速率与工作频率无关,只与周围地形、地物的分布、高度和物体的移动速度有关。
长期衰落一般表示为电波传播距离的平均损耗(dB)加一个正态对数分量,其表达式为
L=Ld+Xa(10-15)
其中,Ld是距离因素造成的电波损耗;
X。是满足正态分布的随机变量,其均值为0,方差为移动通信环境中竖的典型值为8—10dB。
(2)电波传播的短期快衰落
由于电波具有反射、折射、绕射的特性,因此接收端接收到的电波信号可能是从发送端发送的电波经过反射、折射、绕射的信号的叠加,即接收信号是发送信号经过多种传播途径的叠加信号。另外反射、折射、绕射物体的位置可能随时间的变化而变化,因此接收信号接收到的多径信号可能在这一时刻与下一时刻不同,在电波频率较高时,微小的距离变化引起多径叠加信号强度的快速变化,即接收端接收到的信号具有快速时变特性,这种特性称为短期快衰落或小尺度衰落。无线通信中的电波传播经常受到这种多径时变的影响。
考察信道对发送信号的影响,发送信号一般可以表示成
假设存在多条传播路径,且与每条路径有关的是时变的传播时延和衰减因子,则接收到带通信号为