什么是阴影衰落

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移动通信中，由障碍物阻挡造成的阴影效应，接受信号强度下降，但该场强中值随地理改变缓慢变化，又称慢衰落。

详情介绍

移动通信中，由障碍物阻挡造成的阴影效应，接受信号强度下降，但该场强中值随地理改变缓慢变化，又称慢衰落。

中文名

阴影衰落

外文名

Shadowfading

同义词

慢衰落

词性

名词

阴影衰落概述

由于气候原因使大气折射随时间而变化，导致反射波的路径差Δd变化，由21.1.1节可知，相位差也随时间而变化。此时，即使接收机处于静止状态，这种变化也会造成接收天线处场强的变化。但这种变化相对很慢，所以称之为多径慢衰落。在移动通信中，多径慢衰落对接收信号质量的影响一般不考虑。

由于移动台的移动会使其周围环境(如地形地物)发生明显变化，则电波传播路径上遭受到建筑物、树林等障碍物遮挡的程度也会不同。当移动台处于阴影区中时，信号场强较弱；当移动台穿过阴影区后，信号场强较强。这使得接收信号场强中值有相对缓慢的变化。这就是阴影衰落。

阴影衰落服从的对数正态分布。

阴影衰落形成原因

（1）路径损耗，这是慢衰落的主要原因。

（2）障碍物阻挡电磁波产生的阴影区，因此慢衰落也被称为阴影衰落。

（3）天气变化、障碍物和移动台的相对速度、电磁波的工作频率等有关。

在移动通信传播环境中，电波在传播路径上遇到起伏的山丘、建筑物、树林等障碍物阻挡，形成电波的阴影区，就会造成信号场强中值的缓慢变化，引起衰落。通常把这种现象称为阴影效应，由此引起的衰落又称为阴影慢衰落。另外，由于气象条件的变化，电波折射系数随时间的平缓变化，使得同一地点接收到的信号场强中值也随时间缓慢地变化。但因为在陆地移动通信中随着时间的慢变化远小于随地形的慢变化，因而常常在工程设计中忽略了随时间的慢变化，而仅考虑随地形的慢变化。

它是由于在电波传输路径上受到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从对数正态分布。

阴影衰落计算

阴影衰落在性质上相对快衰落而言，属于缓慢的宏观变化。其衰落的速率与工作频率无关，而仅取决于移动台的移动速度。但衰落深度取决于障碍物的状态及信号工作频率。

由于在传播路径上的各个物体的作用相互独立，如果有N个物体，每个物体引起的衰减的分贝值分别为L1，L2，……，LN，则整个衰减值可以以分贝表示为

而式中Li是随机变量，按照中心极限定理，当N很大时，Li是高斯随机变量。所以，当各物体引起的衰减值以真数表示时，服从对数正态分布；各物体引起的衰减值若以对数表示时，服从正态分布。即场强中值随移动台位置变化的慢衰落服从正态分布(信号用分贝表示)

式中：信号U(t)是信号中值的分贝值；m为信号中值U(t)的均值的分贝值；为信号中值U(t)的标准方差的分贝值。

由以上的结论可见，移动通信系统的电波传播问题比较复杂，因而其传播特性已不能简单地应用固定点无线通信的电波传播模式，而必须根据移动通信的特点，按照不同的传播环境和地形特征，运用统计分析结合实际测量的方法，找到移动条件下的电波传播规律，以获得较准确地预测信号场强的方法。同理，对移动通信中采用的信息传输技术也会有特殊的要求。