多径衰弱产生的原因及防范措施

　　在通信系统中，由于通信地面站天线波束较宽，受地物、地貌和海况等诸多因素的影响，使接收机收到经折射、反射和直射等几条路径到达的电磁波，这种现象就是多径效应。这些不同路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性，导致接收信号呈衰落状态；这些电磁波射线到达的时延不同，又导致码间干扰。若多射线强度较大，且时延差不能忽略，则会产生误码，这种误码靠增加发射功率是不能消除的，而由此多径效应产生的衰落叫多径衰落，它也是产生码间干扰的根源。对于数字通信、雷达最佳检测等都会产生十分严重的影响。

　　多径衰落产生的原因

对流层散射传播路径

　　移动通信的电波传播包括直射波、绕射波、散射波和反射波。当仅有直射波和一路反射波时，如果反射波路径变化，路程差变化，两路信号在接收点的相位也就发生变化。在陆地移动通信系统中，移动台往往工作在城市建筑群和其他地形地物较为复杂的环境中。由于移动台天线高度较低，大部分时间都“淹没”在城市建筑物的高度之下，根本没有视线路径。所以基站和移动台之间的电波传播几乎没有直射波形式，而是出现了多条路径的反射信号，以致到达接收天线的信号是来自不同传播路径的各电波的合成波。

短波信号从电离层反射的传播路径

　　由于传播路径不同，反射体的性质不同，使得到达接收点的各反射波的幅度和相位都是随机的。可能存在的直射波和众多不同路径的反射波，在较小范围内不同位置的场强有时同相相加而变大，有时反相抵消而变小，形成驻波分布。而在移动通信环境中，即使周围环境不变，移动台在驻波场中的快速移动，也会造成接收天线接收的合成波的幅度快速和大范围的变化。这就形成了接收机所接收信号的多径快衰落现象。对于不同波段，不同传播方式，形成多径传播的机理不尽相同。附图说明了短波电离层反射信道与超短波、微波对流层散射信道和移动通信的多径衰落产生的原理。

移动通信传播路径

　　多径衰落的防范措施

　　1、分集接收

　　衰落作为一种乘性干扰，严重影响着通信系统的性能，因此必须采取相应的措施加以克服。比较有效的抗衰落措施有：分集接收就是将在接收端分散接收到的几个衰落情况不同（相互统计独立）的合成信号，再以一定的方式将它们合并集中，使总接收信号的信噪比得到改善，衰落的影响减小。这是一种历史较久、应用较广的克服衰落影响的有效方法。可用的分集方式有：空间分集、频率分集，角度分集、极化分集、时间分集等。

　　2、信号设计

　　所谓信号设计就是针对信道的情况，设计具有较强抗衰落能力的信号，并在发端收端采用相应的调制和检测技术。如采用多进制信号、时频相调制技术以及时频调制信号、伪噪声编码（伪随机编码）等扩频通信技术。

　　3、自适应通信技术

　　主要自适应均衡技术，就是根据信道对信号的影响，调整接收机参数，以抵消上述影响。例如，在数字微波通信中等容量的系统中，常以频域自适应均衡器对信道的频率特性进行补偿。在大容量系统中，除采用频域均衡器外，还采用了对波形进行补偿的时域自适应均衡器，效果显著。