衰落及其统计特性：快衰落与慢衰落对微波通信的影响

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：衰落的持续时间长短不一，有的衰落持续的时间很短，只有几秒钟，称这种衰落为快衰落；有的衰落持续时间较长，可达几分钟甚至几小时，这就是慢衰落。显然慢衰落对微波通信将产生较大影响。当衰落特性服从于瑞利分布时，收信电平低于某规定电平的概率为式中 E——事先规定的场有效值；Ec——场强有效值的平均值。

在微波通信中，收信机的接收电平会发生变化，有时会降低到接收门限电平以下而导致通信中断。这是由于电波在传播中，发生了各种各样的衰落的缘故。衰落是影响微波通信传输质量的一个重要因素。

1.衰落现象

微波在空间传播受到大气效应（如大气吸收、雨雾散射、大气折射）和地面效应（如障碍物阻挡、地面的反射）的综合影响，导致接收机的收信电平随时间而变，把这种现象称为衰落现象。

衰落的大小与气候条件、站距的长短有关。衰落的持续时间长短不一，有的衰落持续的时间很短，只有几秒钟，称这种衰落为快衰落；有的衰落持续时间较长，可达几分钟甚至几小时，这就是慢衰落。衰落的出现将使收信机电平起伏变化。显然慢衰落对微波通信将产生较大影响。

由于直射波与地面反射波到达接收端时相位不同引起的互相干涉也会造成电波衰落。

2.衰落的统计特性

衰落模型可用一个固定的电场强度矢量与无穷多个相位独立的随机矢量的矢量和来描述。

常采用概率论的方法来分析衰落，当衰落较严重时，相位干涉的随机矢量所占的比重很大，固定场强成分居次要地位，甚至极不明显地位。

当衰落特性服从于瑞利分布时，收信电平低于某规定电平的概率为

式中 E——事先规定的场有效值；

Ec——场强有效值的平均值。

E与收信功率对应，有时是指门限情况的收信功率。Ec与平均收信功率对应。