什么是多徑效應(yīng)_多徑效應(yīng)的簡介及描述參數(shù)

　　什么是多徑效應(yīng)？多徑效應(yīng)（multipath effect）是指電磁波經(jīng)不同路徑傳播后，各分量場到達(dá)接收端時間不同，按各自相位相互疊加而造成干擾，使得原來的信號失真，或者產(chǎn)生錯誤。比如電磁波沿不同的兩條路徑傳播，而兩條路徑的長度正好相差半個波長，那么兩路信號到達(dá)終點(diǎn)時正好相互抵消了（波峰與波谷重合）。這種現(xiàn)象在以前看模擬信號電視的過程中經(jīng)常會遇到，在看電視的時候如果信號較差，就會看到屏幕上出現(xiàn)重影，這是因?yàn)殡娨暽系?a target="_blank">電子槍從左向右掃描時，用后到的信號在稍靠右的地方形成了虛像。因此，多徑效應(yīng)是衰落的重要成因。多徑效應(yīng)對于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測等都有著十分嚴(yán)重的影響。

　　多徑效應(yīng)簡介

　　多徑效應(yīng)移動體（如汽車）往來于建筑群與障礙物之間，其接收信號的強(qiáng)度，將由各直射波和反射波疊加合成。多徑效應(yīng)會引起信號衰落。各條路徑的電長度會隨時間而變化，故到達(dá)接收點(diǎn)的各分量場之間的相位關(guān)系也是隨時間而變化的。這些分量場的隨機(jī)干涉，形成總的接收場的衰落。各分量之間的相位關(guān)系對不同的頻率是不同的。因此，它們的干涉效果也因頻率而異，這種特性稱為頻率選擇性。在寬帶信號傳輸中，頻率選擇性可能表現(xiàn)明顯，形成交調(diào)。與此相應(yīng)，由于不同路徑有不同時延，同一時刻發(fā)出的信號因分別沿著不同路徑而在接收點(diǎn)前后散開，而窄脈沖信號則前后重疊。

　　在無線通信的信道中，電波傳播除了直射波和地面反射波之外，在傳播過程中還會有各種障礙物所引起的散射波，從而產(chǎn)生多徑效應(yīng)。

　　所謂多徑效應(yīng)是指：無線信號在經(jīng)過短距離傳播后其幅度快速衰落，以致大尺度影響可以忽略不計，而這種衰落是由于同一傳播信號沿兩個或多個路徑傳播，以微小的時間差到達(dá)接收機(jī)的信號相互干涉所引起的，這些波稱為多徑波，接收機(jī)天線將它們合成一個幅度和相位都急劇變化的信號，其變化程度取決于多徑波的強(qiáng)度、相對傳播時間以及傳播信號的帶寬。

　　多徑效應(yīng)描述參數(shù)

　　多徑時延特性可用時延譜或多徑散布譜（即不同時延的信號分量平均功率構(gòu)成的譜）來描述。與時延譜等價的是頻率相關(guān)函數(shù)。實(shí)際上，人們只簡單利用時延譜的某個特征量來表征。例如，用最大時延與最小時延的差，表征時延譜的尖銳度和信道容許傳輸帶寬。這個值越小，信道容許傳輸頻帶越寬。

　　無線信道的多徑性，會導(dǎo)致小尺度衰落的多徑性，多徑傳播導(dǎo)致經(jīng)過短距離或短時間傳播后信號強(qiáng)度的急速變化，對不同的多徑信號，存在著時變的多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制。

　　多徑信道的特性可以用以下一些參數(shù)描述：時間色散參數(shù)、帶寬、多普勒擴(kuò)展、相干時間以及衰落。時延展寬和相干帶寬是用于描述本地信道時間色散特性的兩個參數(shù)。然而，它們并未提供描述信道時變特性的信息。這種時變特性或是由移動臺與基站間的相對運(yùn)動引起的，或是由信道路徑中物體的運(yùn)動引起的。多普勒擴(kuò)展和相干時間就是描述小尺度內(nèi)信道時變特性的兩個參數(shù)。

　　時間色散

　　時延擴(kuò)展是由反射及散射時傳播路徑引起的現(xiàn)象。多徑效應(yīng)在時域上造成數(shù)字信號波形的展寬。

　　假設(shè)基站發(fā)射一個極短的脈沖信號，經(jīng)過多徑信道后，移動臺接收到的信號呈現(xiàn)為一串脈沖，結(jié)果使脈沖寬度被展寬。這種因多徑傳播造成信號時間擴(kuò)散的現(xiàn)象，稱為多徑時散。由于多徑性質(zhì)是隨時間而變化的，如果進(jìn)行多次發(fā)送試驗(yàn)，則接收到的脈沖序列是變化的，如圖3所示，圖中包括脈沖數(shù)量N的變化、脈沖大小的變化及脈沖時延差的變化。