多普勒效应对移动通信的影响解析.ppt

多普勒效应对移动通信产生的影响通信091 王彪一、多普勒效应的发现18421842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天，年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣，汽笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为，声源相对于观测者在运动时，观测者就是频移现象。因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化。当声源离观测者而去时，声波的所听到的声音会发生变化。当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对长减小，音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大，改变就越显著，后速度和声速的比值有关。这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为人把它称为“多普勒效应多普勒效应”。二、移动通信中的多普勒效应多普勒效应它是由于接收的移动信号高速运动而引起传播频率扩散，而其扩散程度与用户运动速度成正比多普勒效应由于传输过程中,移动台和发射台(基站)之间存在相对运动,每一个多径波都经历了明显的频移过程,移动引起的接收机信号频移称为多普勒频移三、多普勒效应的一些规律 多普勒效应是指随着移动物体与基站距离的远近，多普勒效应是指随着移动物体与基站距离的远近，合成频率会在中心频率上下偏移的现象：合成频率会在中心频率上下偏移的现象：（1 1）当移动物体和基站越来越近时，频率增加，）当移动物体和基站越来越近时，频率增加，波长变短，频偏减小，频偏的变化增大；波长变短，频偏减小，频偏的变化增大；（2 2）当移动物体和基站越来越远时，频率降低，）当移动物体和基站越来越远时，频率降低，波长变长，频偏增大，频偏的变化减小；波长变长，频偏增大，频偏的变化减小；高速移动的用户频繁改变与基站之间的距离，频高速移动的用户频繁改变与基站之间的距离，频移现象非常严重，运动速度越快影响越大。移现象非常严重，运动速度越快影响越大。四、多普勒效应在移动通信中的影响多普勒效应显著，进而影响无线通信质量（载干比）多普勒效应显著，进而影响无线通信质量（载干比）主要是与频偏的变化程度呈非线性关系，也就是说主要是与频偏的变化程度呈非线性关系，也就是说频偏的变化越大对无线质量的影响越大，所以当列频偏的变化越大对无线质量的影响越大，所以当列车高速通过基站的过程中，经过与基站垂直距离最车高速通过基站的过程中，经过与基站垂直距离最近的点时多普勒效应最显著。近的点时多普勒效应最显著。多普勒效应广泛存在，普通低速度情况下效应不明多普勒效应广泛存在，普通低速度情况下效应不明显，但当列车速度超过显，但当列车速度超过200Km/s200Km/s的临界速度时，多的临界速度时，多普勒效应愈显突出。高速运行状态下用户通话时会普勒效应愈显突出。高速运行状态下用户通话时会产生一定的频移，使相同信号强度情况下用户通话产生一定的频移，使相同信号强度情况下用户通话质量恶化（质量恶化（RxqualityRxquality下降）从而引发话音下降）从而引发话音断续、掉断续、掉话等。话等。