2009-8-20 1
移动通信技术
2009-8-20 2
第 6章 移动通信中的电波传播及干扰本章要点电波传播特性及损耗预测噪声的估计组网中应考虑的主要干扰
2009-8-20 3
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
1)场强中值,具有 50%概率的场强值称为场强中值场强中值的确定
2009-8-20 4
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
2)衰落深度,是描述衰落严重程度的物理量
o
i
E
EdB lg20)?衰落深度（
式中,Ei—— 接收电平值
E0—— 场强中值
2009-8-20 5
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
3) 衰落速率,单位时间内场强包络与场强中值相交次数的一半
)(1085.1
2/
3 HzfVVN
2009-8-20 6
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
4) 衰落持续时间,是指场强低于某一给定电平值的持续时间
2009-8-20 7
6.1 电波传播特性
6.1.2 自由空间的传播衰耗自由空间是理想空间，是相对介电常数和导磁率均为 1的均匀介质所存在的空间。
自由空间的路径损耗 Lbs计算公式为：
Lbs = 32.45 + 20lg d（ km） + 20lgf（ MHz）
2009-8-20 8
6.1 电波传播特性
6.1.3 地形地物对电波传播的影响准平滑地形
1)地形的分 丘陵地形类和定义 不规则地形 孤立山岳倾斜地形水陆混合地形开阔区
2)地物的分 郊 区类和定义 市 区
2009-8-20 9
6.1.3 地形地物对电波传播的影响
3) 基地台、移动台天线有效高度的定义
☆ 基地台天线有效高度 hb 则 hb = htg- hgh。
☆ 移动台天线高度 hm,通常 hm<3m
6.1 电波传播特性
2009-8-20 10
6.1 电波传播特性
6.1.4 电波传播的路径损耗预测由于移动通信电波传播的复杂性，在进行路径损耗的计算时，不可能使用一个或几个理论公式得出精确的结果，
通常采用模型法。主要有 Okumura（ OM）模型,Egli模型、
Bullington（ BM）模型。
(1)准平滑地形上的电波传播特性
(2)不规则地形上的传播衰耗中值
(3)任意地形地物的信号中值（或传播衰耗中值）的预测
2009-8-20 11
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(1)市区传播衰耗中值的预测准平滑地形大城市市区基本衰耗中值
2009-8-20 12
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(2)郊区和开阔区的传播衰耗中值
2009-8-20 13
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(1) 不规则地形上 (丘陵地形 )的传播衰耗中值丘陵地形的修正因子 丘陵地形微小修正因子
2009-8-20 14
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
☆ 孤立山岳地形的修正因子
(2) 不规则地形上 (孤立山岳 )的传播衰耗中值
2009-8-20 15
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(3) 不规则地形上 (斜坡地形 )的传播衰耗中值斜坡地形的修正因子
2009-8-20 16
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(4) 不规则地形上 (水陆混合地形 )的传播衰耗中值水陆混合地形的修正因子
2009-8-20 17
6.1.4 电波传播的路径损耗预测任意地形地物的信号中值（或传播衰耗中值）的预测
⑴ 自由空间的传播衰耗
Lbs = 32.45 + 20lgd(km) + 20lgf(MHz)
(2)准平滑地形市区的传播衰耗中值 LT为：
LT=Lbs + Am（ f,d） -Hb（ hb,d） -Hm（ hm,f）
如果发射机送至天线的发射功率为 PT,则准平滑地形市区接收信号功率中值 PP为：
PP=PT-LT
=PT-Lbs-Am（ f,d） +Hb（ hb,d） +Hm（ hb,f）
2009-8-20 18
(3)任意地形地物情况下的传播衰耗中值 LA为：
LA=LT-KT
LT为准平滑地形市区的传播衰耗中值，
KT为地形地物的修正因子，
KT=Kmr+QO+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+Ks
(4)任意地形地物情况下接收信号的功率中值 PPC
PPC=PP+KT
2009-8-20 19
6.2 噪声与干扰
6.2.1.噪声
6.2.2.干扰
2009-8-20 20
6.2.1 噪声外部噪声包括自然噪声和人为噪声。
2009-8-20 21
互调干扰邻道干扰同频干扰
6.2.2.干扰
2009-8-20 22
互调干扰互调干扰：两个或多个干扰信号作用于非线性器件，产生与有用信号频率相接近的组合频率，从而对接收机造成的干扰即为。
在实际组网时，可根据具体情况采用无三阶互调信道组，
分区分组分配法，
等频距分配法 。
2009-8-20 23
减小发射机互调干扰可采取以下措施：
① 尽量增大发射机间的耦合损耗 LC。 当各发射机共用一副天线时,应加入单向隔离器件,如
3dB定向耦合器,单向环行器等；在发射机输出端和馈线之间插入高 Q值的带通滤波器,增大频率隔离度；发射机,共用器,馈线,天线之间必须良好地匹配；选用良好的馈线等 。
② 为了减小移动台发射机互调干扰,应采用移动台自动功率控制系统 。
③选用无三阶互调信道组工作。
减小发射机互调干扰
2009-8-20 24
减小接收机互调可采取以下措施：
① 提高接收机的射频互调抗拒比,一般要求优于 70dB。 如：高放,混频级采用平方律器件；提高输入回路的选择性,高放增益不宜过高,接收机采用抗干扰性强的方案等 。
② 移动台发射机采用自动功率控制系统；
减小无线小区半径,降低最大接收电平等 。
③选用无三阶互调信道组工作 。
减小接收机互调
2009-8-20 25
邻道干扰
2009-8-20 26
邻道干扰 是指相邻或相近信道之间的干扰 。
发射机调制边带扩展干扰邻道干扰发射机边带辐射。
2009-8-20 27
发射机调制边带扩展干扰 是指语音信号经调频，它的某些边带频率落入邻近信道所形成的干扰。
发射机边带辐射 是指存在于发射机载频两侧的噪声，频谱很宽，可能在数 MHz范围内对接收机产生干扰。发射机边带辐射的大小，主要取决于振荡器、倍频器的噪声、
IDC电路和调制电路的噪声以及电源脉动、
脉冲等引起的噪声。
2009-8-20 28
同频干扰 是指相同载频电台之间的干扰。在电台密集的地方，若频率管理或系统设计不当，就会造成同频干扰。
同频干扰同频单工方式的同频干扰示意图
r
D=
D
D=
r
D I
s
2009-8-20 29
r
D
+1=r
D+r
=rD II
2009-8-20 30
同频单工与双工方式确定同频复用距离示意图
2009-8-20 31
6.3 实 训用无线对讲机粗测同频复用距离目的与要求了解无线对讲机的工作原理 。
学会使用无线对讲机 。
会测同频复用距离。
实训步骤
1.了解对讲机的组成结构,学会使用对讲机 。
2.在不同环境下测通信的最远距离 。
3.由两个组在相同的频率下，测相距多远存在相互之间的干扰。
4.画出对讲机的组成方框图。
5.确定同频复用距离。
2009-8-20 32
6.4 习 题
1.表征衰落特性的常用数字特征是什么？
2.已知 f=900MHz，通信距离 d为 15km和 20km，求自由空间的传播衰耗。如果 f=450MHz，传播衰耗有何变化？
3.地形地物任何分类？
4,某移动通信系统工作频率为 900MHz，传播环境为开阔地，基地站天线高度 20m，移动台天线高度 3m，电波传播距离为 30km，
求传播路径的衰耗中值。
5,某移动电话系统的工作频率为 50MHz，基地站天线高度 50m，移动台天线高度 2m，在市区工作，传播路径为准平滑地形，通信距离为 10km，求传播路径的衰耗中值。若改为在郊区工作，传播路径是负斜坡，且 θ m=-5mr，求此时传播路径的衰耗中值。
6,已知工作频率为 450MHz，接收机带宽 BI=15kHz，求接收机输入端的人为噪声功率的大小。
2009-8-20 33
6.4 习 题
7.移动通信中的主要干扰有哪些？
8.什么是互调干扰？有几种类型？
9.用差值阵列法检验信道序号为 1,4,5,13,19,24,26的信道组是否存在三互调？若信道组的起始频率为 450.025MHz，信道间隔△ f=20kHz，求其它各信道的频率及信道组的频率利用率。
10.无三阶互调信道组的选择方法是什么？试比较它们频率利用率的情况。
11.某个公共移动电话网需 12个信道组，每个信道组有 16个信道，
采用等频距分配法分配信道，求第一和第三信道组的信道序号。
12.什么是邻道干扰，它有几种类型？
13.什么是同频干扰？它是如何产生的？
14.与同频复用距离有关的因素有哪些？
移动通信技术
2009-8-20 2
第 6章 移动通信中的电波传播及干扰本章要点电波传播特性及损耗预测噪声的估计组网中应考虑的主要干扰
2009-8-20 3
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
1)场强中值,具有 50%概率的场强值称为场强中值场强中值的确定
2009-8-20 4
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
2)衰落深度,是描述衰落严重程度的物理量
o
i
E
EdB lg20)?衰落深度（
式中,Ei—— 接收电平值
E0—— 场强中值
2009-8-20 5
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
3) 衰落速率,单位时间内场强包络与场强中值相交次数的一半
)(1085.1
2/
3 HzfVVN
2009-8-20 6
6.1 电波传播特性
6.1.1 表征衰落特性的常用数字特征
4) 衰落持续时间,是指场强低于某一给定电平值的持续时间
2009-8-20 7
6.1 电波传播特性
6.1.2 自由空间的传播衰耗自由空间是理想空间，是相对介电常数和导磁率均为 1的均匀介质所存在的空间。
自由空间的路径损耗 Lbs计算公式为：
Lbs = 32.45 + 20lg d（ km） + 20lgf（ MHz）
2009-8-20 8
6.1 电波传播特性
6.1.3 地形地物对电波传播的影响准平滑地形
1)地形的分 丘陵地形类和定义 不规则地形 孤立山岳倾斜地形水陆混合地形开阔区
2)地物的分 郊 区类和定义 市 区
2009-8-20 9
6.1.3 地形地物对电波传播的影响
3) 基地台、移动台天线有效高度的定义
☆ 基地台天线有效高度 hb 则 hb = htg- hgh。
☆ 移动台天线高度 hm,通常 hm<3m
6.1 电波传播特性
2009-8-20 10
6.1 电波传播特性
6.1.4 电波传播的路径损耗预测由于移动通信电波传播的复杂性，在进行路径损耗的计算时，不可能使用一个或几个理论公式得出精确的结果，
通常采用模型法。主要有 Okumura（ OM）模型,Egli模型、
Bullington（ BM）模型。
(1)准平滑地形上的电波传播特性
(2)不规则地形上的传播衰耗中值
(3)任意地形地物的信号中值（或传播衰耗中值）的预测
2009-8-20 11
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(1)市区传播衰耗中值的预测准平滑地形大城市市区基本衰耗中值
2009-8-20 12
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(2)郊区和开阔区的传播衰耗中值
2009-8-20 13
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(1) 不规则地形上 (丘陵地形 )的传播衰耗中值丘陵地形的修正因子 丘陵地形微小修正因子
2009-8-20 14
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
☆ 孤立山岳地形的修正因子
(2) 不规则地形上 (孤立山岳 )的传播衰耗中值
2009-8-20 15
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(3) 不规则地形上 (斜坡地形 )的传播衰耗中值斜坡地形的修正因子
2009-8-20 16
6.1.4 电波传播的路径损耗预测
(4) 不规则地形上 (水陆混合地形 )的传播衰耗中值水陆混合地形的修正因子
2009-8-20 17
6.1.4 电波传播的路径损耗预测任意地形地物的信号中值（或传播衰耗中值）的预测
⑴ 自由空间的传播衰耗
Lbs = 32.45 + 20lgd(km) + 20lgf(MHz)
(2)准平滑地形市区的传播衰耗中值 LT为：
LT=Lbs + Am（ f,d） -Hb（ hb,d） -Hm（ hm,f）
如果发射机送至天线的发射功率为 PT,则准平滑地形市区接收信号功率中值 PP为：
PP=PT-LT
=PT-Lbs-Am（ f,d） +Hb（ hb,d） +Hm（ hb,f）
2009-8-20 18
(3)任意地形地物情况下的传播衰耗中值 LA为：
LA=LT-KT
LT为准平滑地形市区的传播衰耗中值，
KT为地形地物的修正因子，
KT=Kmr+QO+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+Ks
(4)任意地形地物情况下接收信号的功率中值 PPC
PPC=PP+KT
2009-8-20 19
6.2 噪声与干扰
6.2.1.噪声
6.2.2.干扰
2009-8-20 20
6.2.1 噪声外部噪声包括自然噪声和人为噪声。
2009-8-20 21
互调干扰邻道干扰同频干扰
6.2.2.干扰
2009-8-20 22
互调干扰互调干扰：两个或多个干扰信号作用于非线性器件，产生与有用信号频率相接近的组合频率，从而对接收机造成的干扰即为。
在实际组网时，可根据具体情况采用无三阶互调信道组，
分区分组分配法，
等频距分配法 。
2009-8-20 23
减小发射机互调干扰可采取以下措施：
① 尽量增大发射机间的耦合损耗 LC。 当各发射机共用一副天线时,应加入单向隔离器件,如
3dB定向耦合器,单向环行器等；在发射机输出端和馈线之间插入高 Q值的带通滤波器,增大频率隔离度；发射机,共用器,馈线,天线之间必须良好地匹配；选用良好的馈线等 。
② 为了减小移动台发射机互调干扰,应采用移动台自动功率控制系统 。
③选用无三阶互调信道组工作。
减小发射机互调干扰
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减小接收机互调可采取以下措施：
① 提高接收机的射频互调抗拒比,一般要求优于 70dB。 如：高放,混频级采用平方律器件；提高输入回路的选择性,高放增益不宜过高,接收机采用抗干扰性强的方案等 。
② 移动台发射机采用自动功率控制系统；
减小无线小区半径,降低最大接收电平等 。
③选用无三阶互调信道组工作 。
减小接收机互调
2009-8-20 25
邻道干扰
2009-8-20 26
邻道干扰 是指相邻或相近信道之间的干扰 。
发射机调制边带扩展干扰邻道干扰发射机边带辐射。
2009-8-20 27
发射机调制边带扩展干扰 是指语音信号经调频，它的某些边带频率落入邻近信道所形成的干扰。
发射机边带辐射 是指存在于发射机载频两侧的噪声，频谱很宽，可能在数 MHz范围内对接收机产生干扰。发射机边带辐射的大小，主要取决于振荡器、倍频器的噪声、
IDC电路和调制电路的噪声以及电源脉动、
脉冲等引起的噪声。
2009-8-20 28
同频干扰 是指相同载频电台之间的干扰。在电台密集的地方，若频率管理或系统设计不当，就会造成同频干扰。
同频干扰同频单工方式的同频干扰示意图
r
D=
D
D=
r
D I
s
2009-8-20 29
r
D
+1=r
D+r
=rD II
2009-8-20 30
同频单工与双工方式确定同频复用距离示意图
2009-8-20 31
6.3 实 训用无线对讲机粗测同频复用距离目的与要求了解无线对讲机的工作原理 。
学会使用无线对讲机 。
会测同频复用距离。
实训步骤
1.了解对讲机的组成结构,学会使用对讲机 。
2.在不同环境下测通信的最远距离 。
3.由两个组在相同的频率下，测相距多远存在相互之间的干扰。
4.画出对讲机的组成方框图。
5.确定同频复用距离。
2009-8-20 32
6.4 习 题
1.表征衰落特性的常用数字特征是什么？
2.已知 f=900MHz，通信距离 d为 15km和 20km，求自由空间的传播衰耗。如果 f=450MHz，传播衰耗有何变化？
3.地形地物任何分类？
4,某移动通信系统工作频率为 900MHz，传播环境为开阔地，基地站天线高度 20m，移动台天线高度 3m，电波传播距离为 30km，
求传播路径的衰耗中值。
5,某移动电话系统的工作频率为 50MHz，基地站天线高度 50m，移动台天线高度 2m，在市区工作，传播路径为准平滑地形，通信距离为 10km，求传播路径的衰耗中值。若改为在郊区工作，传播路径是负斜坡，且 θ m=-5mr，求此时传播路径的衰耗中值。
6,已知工作频率为 450MHz，接收机带宽 BI=15kHz，求接收机输入端的人为噪声功率的大小。
2009-8-20 33
6.4 习 题
7.移动通信中的主要干扰有哪些？
8.什么是互调干扰？有几种类型？
9.用差值阵列法检验信道序号为 1,4,5,13,19,24,26的信道组是否存在三互调？若信道组的起始频率为 450.025MHz，信道间隔△ f=20kHz，求其它各信道的频率及信道组的频率利用率。
10.无三阶互调信道组的选择方法是什么？试比较它们频率利用率的情况。
11.某个公共移动电话网需 12个信道组，每个信道组有 16个信道，
采用等频距分配法分配信道，求第一和第三信道组的信道序号。
12.什么是邻道干扰，它有几种类型？
13.什么是同频干扰？它是如何产生的？
14.与同频复用距离有关的因素有哪些？
