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快衰落，慢衰落，大尺度衰落，小尺度衰落的关系

引言

学习《无线通信原理》和《移动通信》两门课程的时候一直对各种衰落理不清楚关系，现在闲下来仔细梳理一下，以便后续研究，也供大家参考、指正！

       在无线通信中，无线传播是指无线电波从发射机传播到接收机的行为。无线信道是动态且不可预测的，它最典型的一个特征就是“衰落现象”。

       即信号幅度在时间和频率上的波动。加性噪声是信号恶化的最普遍来源，而衰落是其另一种来源。与加性噪声不同的是，衰落在无线信道中引起非加性的信号扰动。衰落也可以由多径传播引起（称之为多径衰落），或者由障碍物的遮蔽引起（称之为阴影衰落）。

具体分类

       衰落现象大致可以分为两种类型:大尺度衰落和小尺度衰落。
       当移动设备通过一段较长的距离时(如小区大小的距离）会产生大尺度衰落。它是由信号的路径损耗（关于距离的函数）和大的障碍物（如建筑物、中间地形和植物）形成的阴影所引起的。阴影衰落是一种慢衰落过程，描述接收机和发射机之间的中等路径损耗的波动特性。换句话说，大尺度衰落的特性由平均路径损耗和阴影衰落来描述。
       另一方面，小尺度衰落是指当移动台在较短距离内移动时，由多条路径的相消或相长干涉引起信号电平的快速波动。根据多径时延的相对扩展，用信道的频率选择性（如频率选择的或频率平坦的）来描述小尺度衰落的特性。此外，根据信道在时间上的波动（用多普勒扩展描述)，短期衰落可以分为快衰落和慢衰落。图1.1对衰落信道进行了分类。

大尺度衰落和小尺度衰落的关系如图1.2所示。大尺度衰落表现为平均路径损耗和阴影衰落，平均路径损耗随着距离的增加而增加，阴影衰落沿着平均路径损耗变化。由于传播路径上的障碍物会引起阴影衰落，即使与发射机的距离相同，接收信号的强度也可能是不同的。此外，散射分量会引起小尺度衰落，经历阴影衰落之后的信号将产生短期波动。

其中，平均路径损耗是一个确定性的因素，能够通过发射机和接收机之间的距离来计算。与之相反，阴影衰落和小尺度哀落是随机现象，因此它们的影响只能通过它们的概率分布来预测。

下一节梳理一下频率选择性衰落和时间选择性衰落

本文参考：《MIMO-OFDM Wireless Communications with MATLAB》

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