A Statistical Approach to Mobile-Radio Reception.pdf

简介：
本文采用统计方法分析移动无线电接收特性，探讨影响信号质量和传输可靠性的关键因素，为无线通信系统优化提供数据支持。 ### 移动无线电接收的统计理论 #### 引言与背景 本段落探讨了在移动环境下无线电频率信号接收的特点及其统计特性。研究采用了一种散射传播模型，假设接收到的电磁场由一系列随机相位的平面波组成，并且这些平面波具有任意的角度分布。通过分析这些随机信号的关键属性如幅度和相位分布以及空间相关性等，文章建立了一个简单的直接关系来描述接收信号强度与入射角度及天线增益之间的联系。 #### 模型与假设 在移动无线电通信环境中，通常包括一个固定的基站和一个动态的接收端。由于存在建筑物或其他障碍物的影响，视线传播常常被中断，在超高频（UHF）及以上频率段内，散射成为信号传输的主要方式之一，这涉及到从表面反射或绕过物体进行衍射。 本段落提出的模型假设在任意给定点接收到的电磁场由多个水平方向行进的自由空间平面波构成。这些分量波的角度分布对于不同的接收位置是随机且均匀的，并且其相位完全独立地分布在0到2π之间。每个分量波的角度和相位被认为是统计上互不相关的。 #### 统计特征分析 - **幅度与相位分布**：通过对入射平面波进行统计特性分析，可以推导出接收信号强度的时间变化规律。 - **空间相关性**：研究不同位置间信号的相关性对于评估通信质量和设计有效的协议至关重要。 - **信号幅度谱和角度分布及天线增益的关系**：本段落建立了信号幅度谱与入射平面波的角度分布以及方位角天线增益之间的直接联系，从而为优化信号传输提供了理论依据。 #### 相干带宽分析 文中还探讨了不同频率的移动无线电信号间的相干性问题。这种相干性依赖于各分量波之间的时间延迟统计特性。定义为时间延迟范围倒数的一致带宽描述了在频域内信号的相干程度，这对于理解多路径传播效应至关重要。 #### 实验验证 为了验证理论模型的有效性，作者将预测结果与实验数据进行了对比分析。尽管移动无线电信号具有非平稳性质，但理论预测和实际测量之间仍然有较好的一致性。特别是在考虑了这些特性之后，这种一致性的表现更加显著。 #### 结论 本段落提供了一个深入理解移动无线电接收信号统计特性的框架，并通过分析信号的幅度、相位分布以及空间相关性为优化通信系统设计及开发抗多路径衰落技术提供了指导和理论支持。此外，相干带宽的概念也为评估无线电信号质量提供了一种关键指标。这份文档在移动无线电通信领域内建立了一个重要的理论基础。