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释义

  词目:衰落

  拼音:shuai luo

  基本解释

  [decline;be on the wane;go downhill] 由兴盛转向没落;由强大转为弱小家道衰落唐末诗风衰落

  详细解释

  衰败零落。谓事物由盛而衰。《诗·小雅·天保》“如松柏之茂” 汉 郑玄 笺:“如松柏之枝叶常茂盛,青青相承,无衰落也。” 宋 苏轼 《谢南省主文启·欧阳内翰》:“自昔 五代之馀,文教衰落,风俗靡靡,日以涂地。” 曹禺《北京人》第三幕:“这败了的垂了头的菊花,在这衰落的旧家,算是应应节令。”

概述

  移动通信中信号随接受机与发射机之间的距离不断变化即产生了衰落。其中,信号强度曲线的中直呈
现慢速变化,称为慢衰落;曲线的瞬时值呈快速变化,称快衰落。可见快衰落与慢衰落并不是两个独立的衰落(虽然他们的产生原因不同),快衰落反映的是瞬时值,慢衰落反映的是瞬时值加权平均后的中值。

慢衰落

  在移动通信传播环境中,电波在传播路径上遇到起伏的山丘、建筑物、树林等障碍物阻挡,形成电波的阴影区,就会造成信号场强中值的缓慢变化,引起衰落。通常把这种现象称为阴影效应,由此引起的衰落又称为阴影慢衰落。另外,由于气象条件的变化,电波折射系数随时间的平缓变化,使得同一地点接收到的信号场强中值也随时间缓慢地变化。但因为在陆地移动通信中随着时间的慢变化远小于随地形的慢变化,因而常常在工程设计中忽略了随时间的慢变化,而仅考虑随地形的慢变化。

  它是由于在电波传输路径上受到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗,一般遵从对数正态分布。

  慢衰落产生的原因:(1)路径损耗,这是慢衰落的主要原因。(2)障碍物阻挡电磁波产生的阴影区,因此慢衰落也被称为阴影衰落。(3)天气变化、障碍物和移动台的相对速度、电磁波的工作频率等有关。

快衰落

  定义:移动台附近的散射体(地形,地物和移动体等)引起的多径传播信号在接收点相叠加,造成接收信号快速起伏的现象叫快衰落

  快衰落细分为:

  时间选择性衰落(快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散)

  空间选择性衰落(不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样)

  频率选择性衰落(不同的频率衰落特性不一样,引起时延扩散)。

  快衰落原因(1)多径效应。1、时延扩展:多径效应(同一信号的不同分量到达的时间不同)引起的接受信号脉冲宽度扩展的现象称为时延扩展。时延扩展(多径信号最快和最慢的时间差)小于码元周期可以避免码间串扰,超过一个码元周期(WCDMA中一个码片)需要用分集接受,均衡算法来接受。2、相关带宽:相关带宽内各频率分量的衰落时一致的也叫相关的,不会失真。载波宽度大于相关带宽就会引起频率选择性衰了使接收信号失真。(2)多普勒效应。f频移=V相对速度/(C光速/f电磁波频率)*cosa(入射电磁波与移动方向夹角)。多普勒效应引起时间选择性衰落,我的理解是由于相对速度的变化引起频移度也随之变化这是即使没有多径信号,接受到的同一路信号的载频范围随时间不断变化引起时间选择性衰落。交织编码可以克服时间选择性衰落。时间选择性衰落用T相关时间来表示=1/相关频率。例如某移动台速度为540公里/小时那么它的最大频移为1KH相关时间就是1毫秒想要克服这样速度的快衰落就要有1.5倍于衰落变化频率的功控即1500Hz快速功控。

详解

  接收信号电平的随机起伏,即接收信号幅度随时间的不规则变化。衰落对传输信号的质量和传输可靠度都有很大的影响,严重的衰落甚至会使传播中断。衰落主要由多径干涉和非正常衰减引起。多径干涉,即多条射线的相互干涉,是最常见的也是最重要的衰落成因。多条射线的产生,可能是由于地面、大气不均匀层或天线附近的地形地物的反射,也可能是由于电离层多次反射、电离层中的寻常波和非常波或天波和地波的同时出现。多径干涉形成的衰落通常称为多径衰落或干涉型衰落。非正常衰减的典型例子有降水衰减和次折射引起的绕射衰减;反者是由于发射点和接收点之间的直射线弯曲而被地面阻挡所形成的。这类衰减发生时,接收信号电平低于正常值,从而形成衰落。这种衰落通常称为衰减型衰落。其中,降水和次折射条件下的绕射所形成的衰落,分别称为降水衰落和绕射衰落。

  信号幅度随时间、频率和空间而起伏的衰落,分别称为时间选择性衰落、频率选择性衰落和空间选择性衰落。若电波在传播过程中由于极化发生变化而产生衰落,则称为极化衰落。例如,电波在电离层中传播时,由于地磁场的作用分成两个椭圆极化波。当电离层的电子密度变化时,椭圆极化波时刻改变极化椭圆主轴的取向,从而接收信号发生极化衰落。不过,这种衰落的出现机会比多径衰落小得多。

  衰落通常分为快衰落和慢衰落两种。前者是指在足够短的时间间隔内(如几秒、几分钟内)接收信号电平的快速变化。多径传输是引起快衰落的主要原因。例如,对流层散射传播中的快衰落就是由收、发天线波束交割的区域内许多不均匀体的散射分量随机干涉形成的,它有很强的频率与空间选择性。慢衰落是短期信号电平中值(如几分钟中值,日、月、年中值等)在较长时间间隔内的变化。引起慢衰落的主要原因,是传输媒质结构发生变化。如对流层散射传播中,慢衰落是由大气折射、大气湍流、大气层结等平均大气条件的变化而引起的,通常与频率的关系不大,而主要与气象条件、电路长度、地形等因素有关。

  由于衰落具有随机的特性,须用统计方法如概率密度或分布函数描述。快衰落的幅度分布一般服从瑞利分布。对慢衰落进行较准确的统计分布描述比较困难。对流层散射传播中,慢衰落通常服从对数正态分布。

  衰落特性可用衰落深度、衰落率和衰落持续时间等主要参量描述。

  ① 衰落深度:信号电平瞬时值与中值(或自由空间电平值)之差;或分布概率分别为50%和10%的电平间分贝数之差,它表征衰落的严重程度。

  ② 衰落率:每秒钟瞬时值超过中值的次数除以二;或单位时间内,信号幅度自上而下通过某给定值的次数,它表征衰落的频繁程度。在电离层电波传播中,寻常波与非常波形成的极化衰落的衰落率约在每秒几次以下。在对流层散射传播中,中值电平处的衰落率约每秒百分之几次到几十次,一般它与频率、风速、散射角和天线波束宽度等因素有关。

  ③ 衰落持续时间:即信号幅度低于其给定值的持续时间。在对流层散射传播中,中值电平处的平均衰落持续时间在超短波频段为几秒至几十秒,在高频段则可达百分之几秒至几秒。电离层传播中的中波波段平均持续时间约几秒至几十秒。

  此外,还可用衰落幅度、衰落速度、衰落带宽等参数描述衰落的某些特性。

  克服衰落的方法主要根据形成衰落的原因而确定。例如,在对流层视距电波传播中,为克服由于地面反射引起的干涉型衰落,可通过选择粗糙的反射面、用刃型屏蔽体阻挡反射波、加大收发天线的高差等方法,减少或消除由多径产生的衰落。此外,分集接收技术是克服多径衰落的最有效的方法。有时,也用提高发射功率、采用强方向性天线、抗衰落天线、自适应接收技术和留足够衰落余额等方法克服衰落的影响。

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