衰落问题心得（原创）

lovever

衰落（Fading）是无线通信中非常常见非常基本的一个术语，一般的无线通信教科书上都会讲到无线信道的衰落问题。我个人曾经对这个概念很模糊 理解很不系统 慢慢的相关的东西了解的多了一些才对这个概念有了点清晰的认识 今天恰好又和别人讨论到衰落 自己顺便整理一下 和大家分享一下 理解不对的地方望大家不吝指正
衰落这是一个针对功率的概念，或者说是信号强度。衰落就是说信号功率减小的问题，从字面理解就是信号功率一下子衰下去了或者说落下去了。大家学通信原理最常见的一个图就是误码率相对信噪比的“瀑布”图，可见随着信噪比的下降误码率就会增大 影响信号的正常接收，所以衰落会严重影响信号的误码率。。。这个“衰落”按功率下降的快慢可以分为大尺度衰落（long term fading）和小尺度衰落（short term fading）。（我自己认为翻译成大范围和小范围可能更合适）大尺度衰落是在一个较大的范围上考察功率的渐变过程，而小尺度衰落是在小范围内的急剧变化，一般是波长数量级。举例来说，从我国的西部往东部走，海拔是逐渐降低的，这就是“大尺度衰落”，在离基站越远的地方一般信号也就越弱，这是大家看到的一种宏观上的变化趋势。而从我国的西部到东部 同一个城市海拔也不是一样的 这里有个小山坡 隔了没多远又是一个小河。这是就所谓的“小尺度衰落”，在小范围内的突变，这是在整体的变化趋势上又叠加上去的变化细节。大尺度衰落按原因分为路径损耗（path loss） 阴影效应（shadowing）…而造成小尺度衰落的原因就是多径问题，很多书上都将小尺度衰落分为两类来讲：多径效应和多普勒扩展。其实产生衰落的根本原因只是多径（不同相位的时延信号进行叠加产生相加或相消），多普勒扩展只是在多径的基础之上使得衰落问题更加复杂并带来的更大的随机性。只有多普勒扩展而没有多径效应是不会产生衰落问题的，大家可以以声波的多普勒效应来类比，迎面而来的火车的声音频率会变高，大家听起来声音会变尖，但不会出现声音强度忽高忽低的现象。衰落问题中引入多普勒扩展的概念目的是为了讨论信道变化快慢的问题。因为信道变化快慢会直接影响电磁波的传播路径，从而影响衰落。于是大家通过多普勒扩展引入相干时间这个参数，其实多普勒频移Fm和衰落也是没有直接关系的，只不过多普勒频移是由移动台的运动引起的，直接受移动速度的影响，而移动速度又反应了信道的变化。所以多普勒频移反应了信道的变化，就这样，多普勒频移就间接和衰落拉上了关系。其实归根结底，多普勒扩展只是一个"衰落事故"发生时的“目击者”。。。有些书上在讲衰落的时候还讨论了多普勒频移产生随机调频的问题，当然这个说法本身没有问题，多普勒扩展确实会产生随机调频的问题，但随机调频和衰落其实是没有关系的，这样讨论很容易让大家误解。。。
就先写这么多吧 欢迎大家一起讨论