无线传输的多径效应
无线传输的多径效应
多径效应（Multipath Effect）是无线通信领域中的一个术语，指的是电磁波在传播过程中，通过多种不同的路径到达接收端的现象。这些路径可能包括直射、反射、折射等多种方式。由于这些路径的长度和传播条件不同，各分量场到达接收端的时间不同，按各自相位相互叠加而造成干扰，使得原来的信号失真或者产生错误。
在无线通信中，多径效应会导致接收信号与本地生成的参考信号之间的相关函数发生畸变，影响伪距和载波相位测量的精度。具体来说，多径效应会导致以下几种现象：
信号失真：由于不同路径上的信号到达时间不同，它们会按各自相位相互叠加，从而引起信号的失真。
频率选择性衰落：多径效应会在频域上表现为相干带宽的变化，即频率选择性衰落。
符号间干扰：当多径效应导致的时延扩展与码字持续时间相差较小时，会产生符号间干扰。
码间串扰：多径效应会使数字信号的码间串扰增大。
多径效应的主要原因包括大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射，以及山峦、建筑物等地表物体对电波的反射。在无线通信中，多径效应还会导致接收信号与本地生成的参考信号之间的相关函数发生畸变，影响伪距和载波相位测量的精度。
为了应对多径效应，通常采用一些技术手段来消除或减轻其影响，例如：
选择合适的站址环境：选择观察环境以最小化接收天线附近的反射。
硬件性能改良：对接收天线和接收机内部信号跟踪捕获等方面有关的技术改良，如使用扼流圈天线、天线阵列组合法、抑径板、窄相关技术等。
软件处理技术：开发分析或模拟模型进行校准，包括基于信噪比或载噪功率密度比的GNSS观测数据加权，以及在频域中使用滤波技术来提取或抑制多径效应。
利用多径的时空重复性：例如，利用恒星滤波（SF）方法和基于网格的技术，通过利用空间自相关来模拟和校准多径误差。
总的来说，多径效应是无线通信中一个重要的概念，对信号的传输和接收有着显著的影响。通过各种技术手段，可以有效地减轻多径效应带来的负面影响，提高无线通信系统的性能和可靠性。