衰落(1)-- 基本概念,多普勒扩展
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发布时间：2024-10-24 14:55
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时间：2024-11-08 20:05
衰落，即信号在多径传输中经历的信号衰减现象，直接影响信号质量和接收端的解码性能。它主要表现为信号波动（如慢衰落和快衰落）和接收信号特性变化（如频率选择性衰落和空间选择性衰落）。
衰落的源头包括路径损耗、接收信号能量波动、信号相位变化以及多径效应，如由于频率漂移导致的时间选择性衰落和由时延扩展导致的频率选择性衰落。其中，相干时间和相干带宽分别描述了信道在时间上的变化速度和频率上的不变范围，它们与多普勒效应紧密相关。
快衰落由于终端移动速度较快，信道特性频繁变化，造成基带脉冲失真和同步问题；慢衰落则主要影响信噪比，信号特性变化较慢。大尺度衰落（慢衰落）由路径损耗和阴影衰落引起，小尺度衰落（快衰落）则由多径效应导致。
多径信道影响因素分为大尺度和小尺度，前者与移动距离和频率无关，后者与频率相关。接收信号在LoS和Non-LoS环境下的概率分布不同，LoS服从Rician分布，Non-LoS服从Rayleigh分布。信道矩阵与相关矩阵的维度差异，反映了多天线系统中的相关性。
衰落信道如瑞利衰落（高斯分布叠加）和莱斯衰落（LoS与NLoS路径叠加）各有其特性，可通过生成高斯随机序列模拟。多径效应导致频率选择性和时延扩展，影响信号的频率响应。解决衰落问题的方法包括均衡技术、多载波调制和扩频等。
