快衰落的测试

快衰落的测试

衰落以某种方式对通过无线信道传播的信号进行阻碍。为设计能够容忍这种损伤的设备，重要的一点是需要使用可以在实验室环境中仿真衰落的工具。这些工具通过以数学方式生成仿真大范围衰落和小范围衰落的条件，创建实际环境中的衰落效应。这些数学表达式基于某些数学模型，它们使用统计数据来预测电磁波在传播过程中的行为方式。
通过在与距离相关的平均路径衰减上叠加对数正态分布的信号波动，可以用数学方式仿真大范围衰落。对大范围衰落，最精确的信道仿真方程来源于经验公式，这些经验公式来自在特定的市区进行测量并获得的结果。
当发射机和接收机之间没有很强的视距传播路径时，瑞利分布是一个很好的信道传播模型。它可以适当地表示市区中的信道条件，其中大楼会阻碍视距传播路径，而且信号被各种物体反射后，在接收端时间上被展宽。在时域中，瑞利衰落在40 dB或更深的槽之间有不高于10 dB的周期峰值 （深度衰落） 。
测试无线系统（包括移动台和基站）在衰落情形下是否能够成功地收发数据，是检测过程的重要组成部分。无线标准一般会规定广泛而详细的衰落测试。当前，为实现衰落测试而采用的信道仿真方法是一个极具挑战性的过程。
当前的信道仿真方法从RF信号开始，到RF信号结束需要仿真衰落的测试信号被下变频以及数字化。然后在数字信号中结合衰落曲线，其结果再上变频回到RF。最后增加噪声。注意，AWGN独立于多径效应，因此必须单独增加。
这种方法包括两个过程：转换损耗和噪声校准。这两个过程导致效率低下、准确性差。当仿真信号转换成数字信号或数字信号转换成仿真信号时，测试设备（而不是信道或被测设备）会引入误差。这种转换损耗增加了测量不确定性。
确定要增加相应噪声的数量，以获得某个载噪比（C/N）是一个困难的过程。要求必须在仿真衰落后，在信号中增加AWGN，这样它不会被衰减掉而偏离希望的信号电平。但是，增加这种噪声使总功率电平偏离了衰落后的总功率电平，同时改变了C/N比率。因此必需在衰落后计算载波功率，以确定输入信号功率一定时要增加的相应噪声电平，这是一个复杂、耗时、代价高昂的过程。
目前克服快速率衰落的手段有：信道交织、跳频，扩频、RAKE接受机、天线空间分集。

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