信道模型的三种表示方法
信道模型的三种表示方法： 调制信道 —— 研究的着眼点只关心调制器输出和解调器的输入 编码信道 —— 研究的着眼点只关心编码和译码（数字通信系统） EPA：Extended Pedestrian A model 扩展步行者信道模型 EVA：Extended Vehicular A model 扩展车辆信道模型 ETU：Extended Typical Urban model 扩展典型城市信道模型 信道模型简介 在对信道建模的讨论中我们只讨论基本的信道，即只有一个输入和一个输出的信道，以及基本信道的级联和并联。信道建模与信源建模一样是以随机过程的理论为基础的，所不同的是现在涉及输入和输出两个随机过程，因此在建模中条件概率或条件概率分布密度函数起着核心的作用。信道模型是用数学表达式来描述信道特性的。
信道建模要考虑哪些因素
化。编码器输出的数字序列与到译码器输入的数字序列之间的关系，通常用多端口网络的转移概率作为编码信道的数学模型进行描述。?三、信道的数学模型?（一）调制信道模型?
调制信道模型描述的是调制信道的输出信号和输入信号之间的数学关系。调制信道、输入信号、输出信号存在以下特点：?1.信道总具有输入信号端和输出信号。???
2.信道一般是线性的，即输入信号和对应的输出信号之间满足叠加原理。???
3.信道是因果，即输入信号经过信道后，相应的输出信号的响应有延时。???
4.信道使通过的信号发生畸变，即输入信号经过信道后，相应的输出信号会发生衰减。???
5.信道中存在噪声，即使输入信号为零，输出信号仍然会具有一定功率???
因此，调制信道可以被描述为一个多端口线性系统。如果信号通过信道发生的畸变是时变的，那么这是一个线性时变系统，这样的信道被
称作"随机参数信道"；如果畸变与时间无关，那么这是一个线性时不变系统，这种信道被称作"恒定参数信道"。??
调制信道的数学模型为：??
y(t)?=?x(t)?*?h(t;τ)?+?n(t)??
其中x(t)是调制信道在时刻t的输入信号，即已调信号。y(t)是调制信道在时刻t的输出信号。h(t;τ)是信道的冲激响应，τ代表时延，h(t;τ)表示在时刻t、延时为τ时信道对冲激函数δ(t)的响应，描述了信道对输入信号的畸变和延时。*为卷积算子。n(t)?是调制信道上存在的加性噪声，与输入信号x(t)无关，又被称为"加性干扰"。由于信道的线性性质，并且考虑信道噪声，x(t)?*?h(t;τ)?+?n(t)就是x(t)通过由信道响应h(t;τ)描述的调制信道的输出。调制信道可以同时有多个输入信号和多个输出信号，这时的x(t)和y(t)是矢量信号。??
h(t)使得调制信道的输出信号y(t)的幅度随着时间t发生变化，因此被称作"乘性干扰"。乘性干扰h(t)是t的函数，受到信道特性的影响通常随着时间随机变化，因此一般只能用随机过程描述其统计特性，这种信道被称作"随机参数信道"。不过也有信道的乘性干扰基本不随着时间变化，可以认为其h(t)为一常量，这种信道被称作"恒定参数信道"。由短波电离层反射、超短波及微波电离层散射、超短波视距
绕射等媒质构成的调制信道属于随参信道。由架空明线、对称电缆、同轴电缆、光缆、微波视距传播、光波视距传播等媒质构成的调制信道属于恒参信道。??
n(t)是信道的加性噪声，它独立于输入信号x，因此也独立于输出信号y。即使信道的输入信号为零，信道仍然有来自噪声的能量输出。加性噪声的来源主要有：电路内部的热噪声和散弹噪声，来自外部的宇宙噪声等等
无线通信收发系统——无线信道的传播模型（二）
姓名：甄文晔； 学号：20181214260； 学院：通信工程学院
【嵌牛导读】无线信道的电波传播模型分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。小尺度传播模型主要用来描述非常短的距离（几个波长）或非常短的时间间隔（秒级）内接收信号强度的快速变化。
【嵌牛鼻子】无线信道的传播模型——小尺度传播模型
【嵌牛提问】无线信道的小尺度传播分类及相应模型是什么？
【嵌牛正文】
时延扩展和频率选择性是由于信号的多径传播造成的，它们是同时出现的，只是表现的形式不同。时延扩展体现在时间域，多径传播造成信号在时间上的色散，使得接收信号持续时间比发射信号持续时间长；频率选择性体现在频率域，是指信道对发送信号产生滤波作用，使得信号中不同频率分量的衰落幅度不同。
信号在多径信道传播时，由于各个信道的时延不同，将造成接收信号时域上波形的展宽，称为时延扩展。如图1.4所示，当发射端发射一个脉冲信号时，由于存在多种不同的传播路径，且路径长度不一样，则信号到达接收端的时间不同，因此接收信号是由许多不同时延的脉冲组成的。
时延扩展引起频率选择性衰落，通常用信道的相干带宽来定量描述频率选择性。时延扩展是由反射及散射传播路径引起的现象，而相干带宽Bc是从RMS时延扩展得出的一个确定关系值。当两个频率分量的频率间隔小于相干带宽时，它们具有很强的相关性;反之，当两个频率分量的频率间隔大于相干带宽时，它们之间的相关性很小。
相干带宽Bc表示包络相关度为某一特征值时的信号带宽，是信道频率选择性的测度。相干带宽与信号带宽相比越小，信道的频率选择性越强；反之，相干带宽与信号带宽相比越大,信道的频率选择性越弱。
多径效应在频域表现为频率选择性，即根据传输信号带宽与信道相干带宽的关系，可以将小尺度衰落分为频率选择性衰落和频率平坦衰落。
如果信道的相干带宽远大于发送信号带宽大，且信道的均方根时延扩展小于发送信号的码元周期，信道具有频率相干性。即当 ，则接收信号的衰落称为频率平坦衰落，满足此条件的信道称为平坦衰落信道。
在一个平坦衰落信道中，当信号经过信道后，因为各个频率的衰减状况是相似的，频谱仍然可以保持它原本的特性而不会变形，但是多径效应会引起信道增益的扰动，接收信号的强度是随时间变化的。平坦衰落信道的对信号的影响如图1.5所示。
如果信道的相干带宽小于发送信号带宽，即信道的均方根时延扩展大于发送信号的码元周期，接收信号将产生频率选择性衰落并引起码间干扰。即当 接收信号的衰落称为频率选择性衰落，满足此条件的信道称为频率选择性信道。
频率选择性信道的对信号的影响如图1.6所示。可以看出信号的带宽大于信道的相干带宽，而且信道在不同的频段有不同的增益，接收信号的频谱发生明显变化，信号经历了频率选择性衰落。
由于发射端与接收端之间的相对运动，会产生多普勒效应，这就会造成接收信号频谱的展宽，此时信道是时变的。信道的时变特性导致信号的时间选择性衰落，时间选择性衰落会引起信号失真，这是因为当发送信号还在传输的过程中时，传输信道的特性已经发生了变化。
由相对运动引起的接收信号频率的偏移称为多普勒频移，它与相对运动速度成正比。假定接收台接收远场信源的信号，接收台以速度v运动，Δt时间内移动距离为d，远场平面波到达方向为θ，那么相距d的两点产生的程差为 ，程差引起的多普勒频移为
由此可见多普勒频移与接收台的运动速度以及运动方向和电波入射方向之间的夹角有关。
描述多普勒效应的参数有平均多普勒频移和多普勒扩展，它们都与多普勒功率谱密度S(f)有关。根据电波传播环境的不同，接收端的多普勒功率谱也不同，常用的多普勒功率谱主要有经典功率谱(Jakes功率谱)Sj(f)，其频谱形状如图1.7所示。定义式为：
相干时间Tc是多普勒效应在时间域上的表现，用来描述信道的时间选择性，是指信道冲激响应保证一定相关度的时间间隔。在相干时间内，信号经历的衰落具有很大的相关性；如果基带信号的带宽倒数大于信道相干时间，那么传输中基带信号受到的衰落就会发生变化。
相干时间是信道随时间变化快慢的测度。相干时间越大，信道变化越慢:相干时间走小，信道变化越快。由于多普勒扩展与相干时间有关，从衰落的角度来看，多普勒扩展弓起的衰落与时间有关，称之为时间选择性衰落。
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