精华内容
下载资源
问答
  • 信道和距离
    万次阅读
    2021-03-04 15:36:51


    瑞利信道,莱斯信道和高斯信道模型


    简单来说:

    1. 没有直射路径信号到达接收端的,就是瑞利信道;主要用于描述多径信道和多普勒频移现象

    2. 莱斯信道是当移动台与基站间存在直射波信号时,即有一条主路径,通过主路径传输过来被接收的信号为一个稳定幅度Ak和相位φk,其余多径传输过来的信号仍如“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声,用于描述恒参信道,例如卫星通信,光纤信道,同轴电缆等等

     

    在无线通信信道环境中,电磁波经过反射折射散射等多条路径传播到达接收机后,总信号的强度服从瑞利分布。同时由于接收机的移动及其他原因,信号强度和相位等特性又在起伏变化,故称为瑞利衰落。

    如果收到的信号中除了经反射折射散射等来的信号外,还有从发射机直接到达接收机(如从卫星直接到达地面接收机)的信号,那么总信号的强度服从分布莱斯,故称为莱斯衰落。

    一般来说,多路信号到达接收机的时间有先有后,即有相对时(间)延(迟)。如果这些相对时延远小于一个符号的时间,则可以认为多路信号几乎是同时到达接收机的。这种情况下多径不会造成符号间的干扰。这种衰落称为平坦衰落,因为这种信道的频率响应在所用的频段内是平坦的。

    相反地,如果多路信号的相对时延与一个符号的时间相比不可忽略,那么当多路信号迭加时,不同时间的符号就会重叠在一起,造成符号间的干扰。这种衰落称为频率选择性衰落,因为这种信道的频率响应在所用的频段内是不平坦的。

    至于快衰落和慢衰落,通常指的是信号相对于一个符号时间而言的变化的快慢。粗略地说,如果在一个符号的时间里,变化不大,则认为是慢衰落。反之, 如果在一个符号的时间里,有明显变化,则认为是快衰落。 理论上对何为快何为慢有严格的数学定义。

     

     

    matlab的rayleighchan函数  

     

     

    一个生成多径信道的函数,信道的每一径的衰落都独立的服从Rayleigh分布

     

    chan = rayleighchan(Ts,fd,tau,pdb)

     

    Ts:采样时间,如果考虑基带信号,这个和接收机要处理的数据速率是一样的,要考虑过采样的影响

     

    fd:就是Doppler频偏,以Hz为单位,与速率的换算关系为v×fc/c,fc是载频

     

    tau:输入的信道参数,一个向量,包含了各径的延时,以s为单位

     

    pdb:输入的信道参数,一个向量,包含了各径的功率(当然是均值啦,实际产生的能量都是以此为均值的随机量),以dB为单位

     

     

    三类不同层次的损耗:
    1、路径传播损耗  一般称为衰耗,指电波在空间传播所产生的损耗。它反映出传播在宏观大范围(千米量级)的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。路径损耗在有线通信中也存在。
    ,l5f:a.k.e8q.r
    2、慢衰落损耗   它主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡产生的阴影效应而产生的损耗,它反映了在中等范围内(数百波长量级)的接收信号电平平均值起伏变化的趋势。 这类损耗一般为无线传播所特有的。它服从对数正态分布,其变化率比传送信息率慢,故称为慢衰落。 bbs.itgoal.com,A+v5Q0[6b/x7a
    3、快衰落  它反映微观小范围(数十波长以下量级)接收电平平均值的起伏变化趋势。它一般服从瑞利、莱斯、纳卡伽米分布,其变化速率比慢衰落快,故称快衰落。仔细划分这一快衰落又可分为:空间选择性快衰落、频率选择性快衰落与时间选择性快衰落。矩阵通信技术论坛--3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |/E'x.d5o/T8Q*q6Z
       空中选择性衰落,是指在不同的地点与空间位置衰落特性不一样。它是由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起了空间选择性衰落。它通常由被称为平坦瑞利衰落。这里的平坦特性是指在时域、频域中不存在选择性衰落。最有效的克服手段是空间分集和其他空域处理方法。
      频率选择性衰落,是指在不同的频段上衰落特性不一样。它是信道在时域的时延扩散而引起了在频域的选择性衰落。最有效的克服方法有自适应均衡、OFDM及CDMA系统中的RAKE接收等。通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文*d'e!Q6d1q8H!N
       时间选择性衰落  是指在不同的时间衰落特性不一样。由于用户的高速移动在频域引起了多普勒频移,在相应的时域上其波形产生了时间选择性衰落。最有效的克服方法是采用信道交织编码技术。即将由于时间选择性衰落带来的大突发性差错信道改造成为近似性独立差错的AWGN信道。

    四种主要效应
       阴影效应:由大型建筑物和其它物体的阻挡,在电波传播的接收区域中产生传播半盲区。它类似于太阳光受阻挡后可产生的阴影,光波的波长较短,因此阴影可见,电磁波波长较长,阴影不可见,但是接收终端(如手机)与专用仪表可以测试出来。
      远近效应:由于接收用户的随机移动性,移动用户与基站之间的距离也是在随机变化,若各移动用户发射信号功率一样,那么到达基站时信号的强弱将不同,离基站近者信号强,离基站远者信号弱。通信系统中的非线性将进一步加重信号强弱的不平衡性,甚至出现了以强压弱的现象,并使弱者,即离基站较远的用户产生掉话(通信中断)现象,通常称这一现象为远近效应。
      多径效应:由于接收者所处地理环境的复杂性、使得接收到的信号不仅有直射波的主径信号,还有从不同建筑物反射过来以及绕射过来的多条不同路径信号。而且它们到达时的信号强度,到达时间以及到达时的载波相位都是不一样的。所接收到的信号是上述各路径信号的矢量和,也就是说各径之间可能产生自干扰,称这类自干扰为多径干扰或多径效应。这类多径干扰是非常复杂的,有时根本收不到主径直射波,收到的是一些连续反射波等等。
      多普勒效应:它是由于接收用户处于高速移动中比如车载通信时传播频率的扩散而引起的,其扩散程度与用户运动速度成正比。这一现象只产生在高速(≥70km/h)车载通信时,而对于通常慢速移动的步行和准静态的室内通信,则不予考虑。

    3类选择性的衰落都存在,根据其产生的条件大致分为以下三类:矩阵通信技术论坛--3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |5~!s6t'L4g.e"|
       第一类多径干扰:是由于快速移动用户附近的物体的反射而形成的干扰信号,其特点是由于用户的快速移动因此在信号的频域上产生了多普勒(Doppler)频移扩散,而引起信号在时域上时间选择性衰落矩阵通信技术论坛--3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |9l;{+_+H;L:w
       第二类多径干扰:用户信号由于远处的高大建筑物与山丘的反射而形成的干扰信号。其特点是传送的信号在空间与时间上产生了扩散。空域上波束角度的扩散将引起接收点信号产生空间选择性衰落,时域上的扩散将引起接收点信号产生频率选择性衰落。
       第三类多径干扰:它是由于接收信号受基站附近建筑物和其它物体的反射而引起的干扰。其特点是严重影响到达天线的信号入射角分布,从而引起信号在空间的选择性衰落。+

     

    更多相关内容
  • 无线信道模型距离与路径损耗的仿真分析包括自由空间传播模型,远距离传播模型,对数正态分布模型+含代码操作演示视频 运行注意事项:使用matlab2021a或者更高版本测试,运行里面的Runme.m文件,不要直接运行子函数...
  • 由于认知Ad Hoc网络中信道的 衰落特性不同,该算法首先估算节点间距离,根据估算到的距离选择合适的信道进行数据传输,节点以干扰距离与传输距离的关系为依据更新信道的使用状态,从而提高信道的空间复用;另外,在公共...
  • RS-485接口是采用平衡驱动器差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。RS-485接口的传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米。RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器,因RS-485接口...
  • 信道为瑞利信道,S_D的距离为1米,三跳协作通信系统中S_R、R1_R1、S_D的距离均为1/3米。调制方式为BPSK,信噪比在-15dB-15dB间,接收端合并方式为ERC,迭代次数为1000
  • 由于认知Ad Hoc网络中信道的衰落特性不同,该算法首先估算节点间距离,根据估算到的距离选择合适的信道进行数据传输,节点以干扰距离与传输距离的关系为依据更新信道的使用状态,从而提高信道的空间复用;...
  • 基于欧几里得距离的聚类分析,单径或多径瑞利衰落信道仿真,毕业设计有用。
  • 这是瑞利衰落信道的仿真模型
  • 这项研究报告了在11 GHz14 GHz的室内传播测量活动和信道表征的结果,它们是未来通信系统的候选频段。 测量程序可以表征视距(LOS)非LOS(NLOS)通道的大型小型统计数据。 基于这些测量,提出了对数距离路径...
  • 对由多径效应多普勒频移引起的大尺度衰落小尺度衰落等信道特性进行了分析,总结其一般的传播规律,并利用Matlab软件对路径损耗模型及平坦衰 落模型进行了仿真分析,为无线通信研究人员分析仿真信道提供基础。...
  • matlab_多尺度衰落信道的模拟,可以通过改变载波、通信距离、阴影衰落标准差来观察信道容量的变化
  • 针对光纤信道特性变化引起频率远距离传输的稳定度损失问题进行了研究。综合光纤热膨胀、折射率分布色散效应特性随环境温度变化引入的不稳定性,建立了链路时延模型。通过25 km单模光纤1550 nm光信号的传输实验对该...
  • 5G通信系统下随着通信距离增加信道容量的仿真,matlab2021a仿真测试。
  • 同步宽带频域法进行长距离信道测量
  • 并对基于负指数分布的多光束信道模型与通信距离、激光波长、接收孔径以及收发天线数目等参数的相互关系进行了具体的仿真分析。这对多光束发射接收FSO系统的理论分析系统设计具有一定的指导意义。
  • 随着卫星通信距离的不断增加,空间中的电离介质对卫星通信的影响变得越来越大,针对目前将行星际空间地球电离层中等离子体电离介质分别研究而不能完全体现整个空间电离介质特性及其对通信系统的影响的现状,利用...
  • 大规模MIMO具有巨型阵列尺寸多维阵列结构,能够有效提升无线频谱效率,是未来无线通信领域...最后给出大规模MIMO信道时延扩展及空间距离的统计分布.上述研究结果表明,所提信道模型能够反映大规模MIMO的主要信道特征.
  • 首先从理论上分析了大气湍流对多光束大气激光通信系统性能的影响多光束大气传输的光强起伏特性,然后利用统计分析的方法,建立了一个以传输距离z、光束数目n、发射孔径之间的距离St、接收孔径Dr等为参量的多光束大气...
  • 电信设备-长距离管道输煤主信道通信系统.zip
  • 电信设备-长距离管道输煤主信道光通信系统.zip
  • LDPC码的完整的编译码,本科毕设要求参见标准测试模型,利用自然梯度算法,单径或多径瑞利衰落信道仿真,是国外的成品模型,IDW距离反比加权方法。
  • 电信设备-便携式的短距离个域网信道测试仪.zip
  • 为了研究水声信道中组合声源辐射声场的分布特性,选择了一个具有一定空间分布的组合声源,把坐标系的原点从接收点转换到组合声源首部,以...该成果对于分析水声信道中组合声源的声场分布具有一定的参考价值指导意义。
  • 电信设备-长距离管道输煤主信道通信系统及优化方法.zip
  • 电信设备-基于信道多途特性的单基元抗距离模糊方法.zip
  • 结果表明,信道容量随着接收端偏轴角通信距离的增大而减小,当收发仰角小于 40°时,随着收发仰角增大,信道容量快速减小,并且发射端仰角对信道容量的影响更显著;当发散角增大时,系统信道容量几乎不变;而当...
  • 可见光大气传输系统面临的主要问题在于由大气湍流引起的光强闪烁来自日光及其他照明设备的强背景光干扰,为了克服大气湍流造成的信道衰落效应及强背景光带来的噪声干扰问题,对室外可见光通信(VLC)强背景光大气...
  • 针对在郊区或多山的传播环境中,因山脉或大的建筑群而引起传播信号散射形成的基站移动台都不在散射区域内的远距离散射信道模型,研究了其统计几何信道传播模型,推导了到达时间/到达角联合概率密度函数、到达时间...
  • 采用了基于PN序列的时域测量系统,在15 GHz频段下对会议室环境的直视场景(LOS)和非直视场景(NLOS)进行了信道测量,分析了其大尺度衰落特性,得到了距离和路径损耗的关系,并计算得出室内会议室环境下的路径损耗...
  • 在semtech官网下载lora calculator软件工具,输入包长,带宽扩频因子就能计算出每个包的飞行时间。具体见图 二、Lora工作距离的计算: lora能够传多远呢,首先传输距离与哪些因素有关呢?第一,输出功率有关,...

    一、Lora网络容量的计算:

    如何获取当前网关支持多少个下属节点进行通信?
    在semtech官网下载lora calculator软件工具,输入节点数据的包长,带宽和扩频因子就能计算出节点每个包的飞行时间。
    网关自身信道容量不同也决定节点容量。假如网关信道容量是N,节点包空中时间是t0,节点发包周期是T。
    那么在节点没有LBT(发包前监听信道)的情况下,信道容量是Sum = N*T/t
    0/2e; e=2.718
    举个例子,比如网关1301是8个信道,平均每个包空中时间为100ms,平均每个包一分钟发一次,那么可以容纳节点数为:8 * 60/0.1/2/2.718 = 883,也就是883个节点。如果每个节点都带有LBT功能,那么可以承载2000个左右。
    如果是1302,一个信道有两个解码器,理论上可以再提升50%-80%的容量。

    二、Lora工作距离的计算:

    lora能够传多远呢,首先传输距离与哪些因素有关呢?看公式就知道了,第一,和输出功率有关,输出功率越大,传输越远;第二,与灵敏度相关,灵敏度越好,传的越远;第三,和天线增益相关,增益越大,传的越远。第四,频率越低传的越远
    什么公式呢,实际上就是弗里斯传输公式:可参见百度百科。
    在下图的无线传输链路中,假设发射天线的功率为Pt,发射天线增益为Gt,接收天线增益为Gr,接收功率为Pr,工作波长为λ,两天线相距为R。
    则有在这里插入图片描述
    f = c/λ,c为光速,所以得到R的计算公司为:
    R² = PtGtGrc²/16/π²/f²/Pr;
    这就是弗里斯传输公式 [1] ,也称为功率传输方程。
    由该方程得到的是理论计算距离。如果我们是卫星向地面传输,因为是直线传播,无遮挡,实际距离与理论值差别不会太大。但是如果是地面,实际上的问题是由于地球是圆形的,在城市环境中实际的传输距离需要
    0.1为大致距离。另外,传输距离不远的最大原因是地球形状,如果天线加高,传输距离就会改善很多。

    三、工作时间的计算:

    使用电池供电,节点能工作多久呢?
    首先测试每秒内RX的功耗,RX的时间就是接收网关每个包的飞行时间,TX的功耗,休眠的功耗,然后也就获得了每秒的整体功耗。根据电池电量除以每秒的功耗即获得工作时间了。
    在这里插入图片描述
    比如算出一个周期内网关发送一个数据包的时间为0.1s,那么也就意味着节点RX时间为0.1s,RX功耗假设为40mA,节点Tx时间为0.02s,功耗为100mA,休眠功耗为10uA,时间为10s,那么可以算出其平均1s内的功耗为(0.140 +0.02100+10*0.01)/10.12 ,为0.6mA/s,如果1000mAh的电池供电,使用时间为1000/0.6h,即1667h。

    展开全文

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 28,825
精华内容 11,530
关键字:

信道和距离