通信系统之信道(一)

信道最直观的理解就是传输媒介,如电缆,天线,等信号传输的通道。

实际上,信号通常要经过以下的处理,因此又可将信道继续划分:


信号失真:由傅里叶变换可知,


信道的幅频特性和相频特性是一条直线,则信号通过信道不会失真;

但实际上,信道的幅频特性和相频特性都不会是一条直线,这是信号通过信道就会产生失真;如下图:


如果遇到不平坦的信道怎么办?

几乎没有哪个信道的特性是平坦的,对于有线信道这种有固定的幅频特性和相频特性的信道可以添加一个补偿电路,

使得信道特性趋于一条直线;




对于dB的介绍:



使用dB的好处:





无线信道:

电磁波的传播方式:直射、散射、反射、绕射;


无线信号的衰减方式:

自然衰减(路径损耗):(大尺度衰落)


第二种衰减是遇到起伏的地形,建筑物等,因为阻塞而造成的衰减;(中尺度衰落)


这种衰减又叫阴影衰落,就像阳光产生的阴影一样:


第三种衰落由电磁波的多径传输引起,又叫瑞利衰落;(小尺度衰减)

无线信号从天线发出后,要经过不同路径到达接受端;


例如经过直射,反射、绕射等到达接收机,由于各路径距离不同,长短不一;


因而各条发射波到达接收机的时间,或者说相位各不相同,这相当于不同相位的信道在接收点叠加;


如果同相信号叠加,信号的幅度会加强,而反向叠加,信号的幅度则会被减弱;


这样信号的强度会发生急剧的变化;


就像这样,信号的幅度在很短的距离内,就发生深度衰落,衰落程度达到20~50dB,这就是说每隔几米,就会有100倍到10完倍的落差;其间还有数千个浅衰落,这就是瑞利衰落。(小尺度衰减,因为发生衰减的范围很小)


瑞利衰落是无线信道的最大问题,其他两个衰落解决办法相对容易;

例如路径损耗,当信道衰落到一定程度后,可以通过加中继放大器来加强信号;正是由于这种衰落,我们才可以每隔一定的距离,当某段频率的信号衰减为0后,再设一个基站,重复使用这一段频率 ,这样能极大的提高频谱的利用率,这也是移动通信网络普遍使用蜂窝组网的原因。


阴影衰落:

当衰落比较严重时,可以在阴影的地方加一个信号放大器,也叫直放站(室外);


科普:

直放站主机图片
直放站主机图片 (5张)
 直放站是一种无线信号中继产品,衡量直放站好坏的指标主要有,智能化程度(如远程监控等)、低IP3(无委规定小于-36dBm)、低噪声系数(NF)、整机可靠性、良好的技术服务等。
使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一,主要是由于使用直放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖,二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点,可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区,如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所,提高通信质量,解决掉话等问题。

室内称之为:室内分布系统


综上,解决路径衰落以及阴影衰落的思想是加中继放大器,但此方法对瑞利衰落并不适用。

解决瑞利衰落的方法是:



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转载自blog.csdn.net/reborn_lee/article/details/80724126
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