衰落分类

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衰落的定义：接收信号的幅度、相位发生“变化”的现象。变化指的是随机性的变化。

根据最终分布的形式可以分成高斯、瑞利和莱斯。其中加性高斯白噪声是最简单的一种形式，也是在估计信道容量时，信道容量最大的一种噪声；瑞利衰落是有多径造成的，无直射信号；当有直射信号时，则是莱斯衰落。

以上提到了多径，所以造成衰落的原因都有哪些？

若从距离上出发，可分为大尺度衰落和小尺度衰落。其中大尺度衰落主要是由路径损耗和阴影效应造成；而小尺度衰落主要是由多径造成。

路径损耗就是字面意思，阴影效应是指在传输过程中，有“障碍物”的存在，从而发生折射、反射、衍射的现象。多径效应是发射信号经过不同的路径到达接收端的现象。

因为多径的存在，每条路径中信号到达接收端的时间不同，从而产生了时延差，若定义最大时延差为τ，可认为相干带宽BC（coherence）与最大时延差τ是成正比的关系。有了一种从相干带宽上定义衰落的形式，即：当信号的带宽B小于相干带宽BC时，每条路径上“同一个信号”到达接收端时，只是自己的相互干扰，称为平衰落（flat fading）；当信号带宽大于相干带宽时，会对其他信号产生干扰，称为频率选择性衰落。

（以上所说的信号是指在发射端在一个周期内发射的信号，其他信号指不在这个周期发射的信号。）

相干带宽是什么意思？信道对不同频率电磁波的传播特性维持“不变”（就是变化较小）的频率宽度，这个频率宽度称作相干带宽。

什么叫做选择性？相对于不同的频率，在经过多径后到达接受端，在幅度上的衰落的程度是不同的（甚至有的幅度是增大的），这里也可以得到相干带宽的定义，即在某个频率范围内受到的影响基本一致的频率范围称为相干带宽。

同理，还有时间选择性衰落和空间选择性衰落。分别是指在时间、空间上衰落的特性，其中时间选择性衰落中也有相干的概念，即相干时间。

以上对多径的分析中，是假设没有移动的条件下的，即是时不变的。当发生相对移动时，信道变成了时变信道，造成的结果就是即使是同一频率下的信号，在不同的时间下，接收信号的强度也是不同的，所以时间选择性衰落的定义就是这样来的。

从另一个方面去思考时间选择性衰落，因为时变信道，从另一层面，其实是产生了多普勒频移，在接收端不同路径的多普勒频移的叠加，形成多普勒扩展。定义相干时间与多普勒扩展的倒数成正比。

从而得到另外一组衰落。快衰落与慢衰落。当脉冲周期小于相干时间时，则称为慢速衰落（准静态衰落）；当脉冲周期大于相干时间时，称为快速衰落（信道特性发生显著变化）。

各种衰落最终形成何种强度的概率密度函数，下次总结