第2章 移动通信信道

移动通信信道是移动用户在各种环境中进行通信时的无线电波传播通道。从发射机天线到接收机天线，无线电波的传播有直射、反射、折射、绕射等多种途径，它们可能部分存在或同时存在，呈现随机性。移动通信信道在各种通信信道中是最为复杂的一种。例如，有线传播线路中，信噪比的波动通常不超过1～2dB。与此相对照，陆地移动通信信道中信号强度会骤然降低，即衰落深度可达30dB。在城市环境中，一辆快速行驶车辆上的移动台的接收信号在一秒钟之内的显著衰落可达数十次且是随机的，这比固定点的无线通信要复杂得多。总之，移动通信信道会引起接收信号在相应的时间域、频率域及空间域产生选择性衰落，而这些衰落不但会严重恶化移动通信系统的传输可靠性，还会明显降低移动通信系统的频谱效率。因此，为实现优质可靠的通信，必须采用相应的一系列技术措施，而要保证所用技术的有效性，掌握移动通信信道特性是基础。

电波传播的开放性、接收环境的复杂性和移动台的随机移动性是移动通信信道的主要特点，而这些特点导致了其传播条件是时变、复杂、恶劣的。因此，移动通信信道是十分复杂的。移动通信信道研究的基本方法有理论分析、现场电波传播实测和计算机仿真三种。其中，第一种是利用电磁场理论或统计理论分析无线电波在移动环境中的传播特性，并用不同近似得出的数学模型来描述移动通信信道，其不足是数学模型往往过于简化导致应用范围受限；第二种是通过在不同的电波传播环境中的实测试验，得出包括接收信号幅度、时延及其他反映信道特征的参数，其不足是费时费力且往往只针对某个特定传播环境；第三种是通过建立仿真模型，用计算机仿真来模拟各种无线电波传播环境。随着计算技术的发展，计算机仿真方法因能快速模拟出各种移动通信信道而得到越来越多的应用。

无线电波传播特性的研究结果可以用某种统计描述，也可以建立电波传播模型，如图表、近似计算公式或计算机仿真模型等。

本章在阐述陆地无线电波传播特性的基础上，重点讨论陆地移动通信信道的特征、场强（或损耗）的计算方法，并对移动通信信道仿真作简要介绍。