什么是多徑衰弱？在通信系統(tǒng)中，由于通信地面站天線波束較寬，受地物、地貌和海況等諸多因素的影響，使接收機(jī)收到經(jīng)折射、反射和直射等幾條路徑到達(dá)的電磁波，這種現(xiàn)象就是多徑效應(yīng)。這些不同路徑到達(dá)的電磁波射線相位不一致且具有時(shí)變性，導(dǎo)致接收信號(hào)呈衰落狀態(tài)；這些電磁波射線到達(dá)的時(shí)延不同，又導(dǎo)致碼間干擾。若多射線強(qiáng)度較大，且時(shí)延差不能忽略，則會(huì)產(chǎn)生誤碼，這種誤碼靠增加發(fā)射功率是不能消除的，而由此多徑效應(yīng)產(chǎn)生的衰落叫多徑衰落，它也是產(chǎn)生碼間干擾的根源。對(duì)于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測(cè)等都會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響。

　　多徑衰落分類

　　1、瑞利衰落

　　如果各條路徑傳輸時(shí)延差別不大，而傳輸波形的頻譜較窄（數(shù)字信號(hào)傳輸速率較低），則信道對(duì)信號(hào)傳輸頻帶內(nèi)各頻率分量強(qiáng)度和相位的影響基本相同。此時(shí)，接收點(diǎn)的合成信號(hào)只有強(qiáng)度的隨機(jī)變化，而波形失真很小。這種衰落稱為一致性衰落，或稱平坦型衰落。

　　如果發(fā)送端發(fā)射一個(gè)余弦波Acosωt，接收端接收到的一致性衰落信號(hào)是一個(gè)具有隨機(jī)振幅和隨機(jī)相位的調(diào)幅調(diào)相波，從頻域來看，由單一頻率變成了一個(gè)窄帶頻譜，這叫頻率彌散。可見衰落信號(hào)實(shí)際上成為一個(gè)窄帶隨機(jī)過程，它的包絡(luò)的一維統(tǒng)計(jì)特性服從瑞利分布，所以通常又稱為瑞利衰落。

　　環(huán)境條件：

　　通常在離基站較遠(yuǎn)、反射物較多的地區(qū)

　　（1）發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間沒有直射波路徑；

　　（2）存在大量反射波，到達(dá)接收天線的方向角隨機(jī)且0~2m均勻分布；

　　（3）各反射波的幅度和相位都統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。

　　2、頻率選擇性衰落

　　如果各條路徑傳輸時(shí)延差別較大，傳輸波形的頻譜較寬（或數(shù)字信號(hào)傳輸速率較高），則信道對(duì)傳輸信號(hào)中不同頻率分量強(qiáng)度和相位的影響各不相同。此時(shí)，接收點(diǎn)合成信號(hào)不僅強(qiáng)度不穩(wěn)定而且產(chǎn)生波形失真，數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上有所展寬，這就可能千萬前后碼元的波形重疊，出現(xiàn)碼間（符號(hào)間）干擾。這種衰落稱為頻率選擇性衰落，有時(shí)也簡(jiǎn)稱選擇性衰落。

　　多徑衰落特性

　　通常用衰弱深度、衰落速率、衰弱持續(xù)時(shí)間、電平通過率等特征來描述信道的衰弱特性。

　　1、點(diǎn)平通過率：單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)包絡(luò)以正斜率通過某一規(guī)定電平值R的平均次數(shù)。

　　2、平均衰弱持續(xù)時(shí)間：信號(hào)包絡(luò)低于某個(gè)給定電平值的概率與該電平所對(duì)應(yīng)的電平通過率之比。

點(diǎn)平通過率與平均衰弱持續(xù)時(shí)間

　　多徑衰落的基本特性表現(xiàn)在信號(hào)幅度的衰落和時(shí)延擴(kuò)展。

　　從空間角度考慮多徑衰落時(shí)，接收信號(hào)的幅度將隨著移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)距離的變動(dòng)而衰落，其中本地反射物所引起的多徑效應(yīng)表現(xiàn)為較快的幅度變化（快衰落），而其局部均值是隨距離增加而起伏的，反映了地形變化所引起的衰落以及空間擴(kuò)散損耗（慢衰落）；

　　從時(shí)間角度考慮，由于信號(hào)的傳播路徑不同，所以到達(dá)接收端的時(shí)間也就不同，當(dāng)基站發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，接收信號(hào)不僅包含該脈沖，還將包括此脈沖的各個(gè)延時(shí)信號(hào)，這種由于多徑效應(yīng)引起的接收信號(hào)中脈沖的寬度擴(kuò)展現(xiàn)象稱為時(shí)延擴(kuò)展。