瑞利信道,萊斯信道和高斯信道模型


1  移動無線信道的定義及分類  
  各類信號從發射端發送出去以后,在到達接收端之前經歷的所有路徑統稱為信道。如果其中傳輸的是無線電信號,電磁波所經歷的路徑稱之為無線信道。與其他通信信道相比,無線信道是最為復雜的一種。無線傳播環境是影響無線通信系統的基本因素。發射機與接受機之間的無線傳播路徑,因從經歷簡單的視距傳播,到遭遇各種復雜的地物(如建築物、山脈和樹林等)所引起的反射、繞射和散射傳播等而顯得非常復雜。另外,移動台相對於發射台移動的方向和速度,甚至收發雙方附近的移動物體也對接受信號有很大的影響。因此,這使得無線信道具有極度的隨機性。  
  移動通信信號在空間傳播中所經歷的衰落大體可以分為2類, 即大尺度衰落和小尺度衰落,如圖1所示。大尺度衰落是因為發射機與接收機之間的距離和兩者之間障礙物(如山丘、森林、建築物等)的遮蔽影響而造成的信號強度的衰減,它反映了移動信號在較大區域中的平均能量的減少或稱為路徑損失。而小尺度衰落是指當移動台在一個較小的范圍運動時,引起接收信號的幅度、相位和到達角等的快速變化。  
  
圖1 移動無線信道的分類    
  信號在傳播的過程中,受各種環境的影響會產生反射、衍射和散射,這樣就使得到達接收機的信號是許多路徑信號的疊加,因而這些多徑信號的疊加在沒有視距傳播情況下的包絡服從瑞利分布。當多徑信號中包含一條視距傳播路徑時,多徑信號就服從萊斯分布。

 

 

簡單來說:

1. 沒有直射路徑信號到達接收端的,就是瑞利信道;主要用於描述多徑信道和多普勒頻移現象
2. 萊斯信道是當移動台與基站間存在直射波信號時,即有一條主路徑,通過主路徑傳輸過來被接收的信號為一個穩定幅度Ak和相 位φk,其余多徑傳輸過來的信號仍如“瑞利衰落概率模型”所述。
3. 高斯信道(AWGN)主要是加性高斯白噪聲,用於描述恆參信道,例如衛星通信,光纖信道,同軸電纜等等
 
         
 
         
百度百科資料:
在無線通信信道環境中,電磁波經過反射折射散射等多條路徑傳播到達接收機后, 總信號的強度服從瑞利分布。 同時由於接收機的移動及其他原因, 信號強度和相位等特性又在起伏變化, 故稱為瑞利衰落。
 
  如果收到的信號中除了經反射折射散射等來的信號外, 還有從發射機直接到達接收機 (如從衛星直接到達地面接收機)的信號,那么總信號的強度服從分布萊斯, 故稱為萊斯衰落。
 
  一般來說, 多路信號到達接收機的時間有先有后,即有相對時(間)延(遲)。 如果這些相對時延遠小於一個符號的時間, 則可以認為多路信號幾乎是同時到達接收機的。 這種情況下多徑不會造成符號間的干擾。 這種衰落稱為平坦衰落, 因為這種信道的頻率響應在所用的頻段內是平坦的。
 
  相反地, 如果多路信號的相對時延與一個符號的時間相比不可忽略,那么當多路信號迭加時, 不同時間的符號就會重疊在一起,造成符號間的干擾。 這種衰落稱為頻率選擇性衰落, 因為這種信道的頻率響應在所用的頻段內是不平坦的。
 
  至於快衰落和慢衰落, 通常指的是信號相對於一個符號時間而言的變化的快慢。 粗略地說,如果在一個符號的時間里,變化不大,則認為是慢衰落。 反之, 如果在一個符號的時間里,有明顯變化,則認為是快衰落。 理論上對何為快何為慢有嚴格的數學定義。


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