在无线电通信中,当收发器之间存在一条稳定的视距(Line-of-Sight, LOS)传播路径时,接收信号的包络通常服从瑞利分布(Rayleigh Distribution)。瑞利分布是一种连续概率分布,用于描述在特定条件下无线信号的强度变化。
瑞利分布的特征如下:
概率密度函数:随机变量X服从瑞利分布时,其概率密度函数为 [ f(x; \sigma^2) = \frac{x}{\sigma^2} e^{-x^2 / (2\sigma^2)} ] 其中,( \sigma^2 ) 是分布的形状参数,表示信号功率的标准差。
均值:瑞利分布的均值为零。
方差:瑞利分布的方差为 ( 2\sigma^4 )。
包络的瞬时值:信号的包络(即振幅)是一个随机过程,它的瞬时值服从瑞利分布。
多径效应:瑞利分布通常出现在多径传播环境中,当无线信号通过多个路径到达接收器时,由于不同路径的相位差异,信号的叠加会产生波动的包络。
菲涅尔区域:如果发射器和接收器之间的传播路径满足菲涅尔条件,即第一菲涅尔区域没有遮挡,那么接收信号的包络将服从瑞利分布。
信噪比(SNR):在瑞利衰落条件下,信噪比也服从指数分布。
瑞利分布是无线通信中常用的统计模型之一,它有助于分析和理解无线信号在多径环境下的衰减特性。需要注意的是,瑞利分布假设所有的多径分量具有相同的平均功率,这在实际环境中可能并不总是成立。在某些情况下,如果传播条件不满足视距或有遮挡,可能需要考虑其他统计模型,如莱斯分布(Rice Distribution),它考虑了直射路径的存在。