1、问题探讨 J一件优质产品是如 何通过各车间和部门 之间的配合生产出来 的？ J细胞内也存在类似 的部门或车间吗？你 能举出例子吗？ 细胞各部门之间的分工 提供原材料的部门 提供能源的部门 各种生产线 处理废品的部门 细胞质基质细胞质基质 线粒体线粒体 如蛋白质的生产线如蛋白质的生产线 溶酶体溶酶体 2 说明：显微结构与亚显微结构 显微结构显微结构 亚显微结构亚显微结构 电子显微镜 0.2m 0.2nm 光学显微镜 3 动物细胞（右）和植物细胞（左） 的亚显微结构模式图 5 细胞器 细胞质基质 细胞壁 细胞质 细胞核 细胞膜 内质网 液泡 高尔基体 核糖体 线粒体 溶酶体 叶绿体 植 物 细 胞
2、 结 构 6 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞器 细胞质基质 内质网 中心体 高尔基体 核糖体 线粒体 溶酶体 动 物 细 胞 结 构 7 植物细胞亚显微结构模式图 1.细胞膜 2.细胞壁 3.细胞质 4.叶绿体 5.高尔基体 6.核仁 7.核液 8.核膜 9.染色质 10.核孔 11.线粒体 12.内质网 13.游离的核糖体 14.液泡 15.内质网上的核糖体 真核细胞的亚显微结构 8 动物细胞亚显微结构模式图 13.中心体 1.细胞膜 2.细胞质 3.高尔基体 4.核液 5.染色质 6.核仁 7.核膜 8.内质网 9.线粒体 10.核孔 11.内质网上的核糖体 12.游离的核糖体 9 植物细胞
3、动物细胞 细胞器 10 植物细胞动物细胞 核糖体 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 细胞器 11 植物细胞动物细胞 核糖体 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 叶绿体 液泡 细胞器 12 植物细胞动物细胞 核糖体 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 叶绿体 液泡 中心体 细胞器 13 一.细胞质的结构和功能 细胞质 基 质 成分: 功能:是活细胞进行新陈代谢的主要场所 细胞器 水、无机离子、脂类、糖类、氨基 酸、核苷酸等,还有很多种酶 线粒体 内质网 核糖体 高尔基体 液泡 叶绿体 中心体 溶酶体 分离细胞器的方法？ 差速离心法 14 差速离心法： 将匀放入离心管 破坏胞膜（形成由各种胞器 和胞中
4、其他物 成的匀 ） 将各种胞器分离开（利用不同的 离心速度所生的不同离心力） 用高速离心机在不同的速下行离心 15 内膜（其上有酶） 外膜 嵴 基质 含有RNA、DNA和 有关酶 线粒体 内膜向内凹 陷折叠成嵴 （动、植物细胞） 16 患儿全身肌肉萎缩(见图A)，步态呈鸭步，腰椎过度前 凸，翼状肩胛，颈细长。头部低垂，竖头时需用力甩 头。下蹲时缓慢费力，站起时双手扶膝，说话声小，咳 嗽力差，双上肢平举时间仅15秒。 经肌活检、电镜检查、线粒体基因筛查 ，证实为线粒 体遗传病。 17 线粒体是有氧呼吸作用的主要场所，为 细胞的生命活动提供约95%的能量，在代谢旺 盛的细胞比较集中。 “动力工厂”
5、（有氧呼吸的主要场所 ） WHY? 思考： 飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔 鸟类的多。 运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人 多。 在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变 细胞的线粒体多。 18 2）形态：短棒状,圆球状,哑铃状等； 1）分布：存在于动物细胞和植物细胞中。 4）功能： 有氧呼吸的主要场所。 细胞生命活动占95%的能量来自线粒体。 3）结构：外膜、内膜(其上有酶）、嵴、基 质（少量DNA、RNA和有关酶）。 19 德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分 细胞中线粒体的数量(见下表).分析回答: 肝细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 动物冬眠时 的肝细胞
6、950个400个260个12500个1350个 心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张,需能量多。 冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏, 肝脏代谢加强,需能量多. 细胞新陈代谢的强弱。 (3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关? (1)心肌细胞的数量最多,这是因为? (2)动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多 的原因是: 20 线 粒 体 思 考： 1.从结构上看，线粒体是有氧呼吸主要场所的 原因？ 2.线粒体的内膜向内折叠形成嵴有什么意义？ 3.为什么线粒体多集中在新陈代谢比较旺盛的 部位？ 含有多种与有氧呼吸有关的酶 增大内膜的表面积 线粒体为生命活动提供大量的能量 21 叶
7、绿体 （在光学显微镜下可以观察到） 分布： 植物细胞特有的。 22 外膜 内膜 基质 （有酶、少量有酶、少量DNADNA、RNARNA） 基粒 类囊体（有色素、酶） 23 24 分布：分布： 形态：形态： 结构：结构： 功能：功能： 主要分布在主要分布在叶肉细胞和幼叶肉细胞和幼 嫩的皮层细胞嫩的皮层细胞中中。根尖分 生区细胞，筛管细胞都没 有叶绿体。 呈球形或椭球形。呈球形或椭球形。 两层膜（外膜、内膜）基质、基粒。基粒两层膜（外膜、内膜）基质、基粒。基粒 由囊状结构由囊状结构(类囊体）类囊体）堆叠而成堆叠而成 。在。在类囊类囊 体上体上，有色素和酶。基质含，有色素和酶。基质含酶、少量酶、少量
8、DNADNA、 RNARNA。 绿色植物进行光合作用的场所，光合作用的场所，是植物细胞 的“养料制造厂养料制造厂” ”和和“能量转换站能量转换站” ”。 叶绿体 植物细胞特有的。 25 问题探讨： 不一定，蓝藻能进行光合作用。但无叶绿 体和线粒体。 1、能进行光合作用或有氧呼吸的细胞一定含有 叶绿体或线粒体？ 2、所有植物细胞都有叶绿体? 不是，植物的根尖细胞和表皮细胞没有叶绿体。 26 线粒体叶绿体 分布 形态 结 构 双 层 膜 外膜 内膜 基 粒 基 质 功能 线粒体和叶绿体比较表 光合作用的场所有氧呼吸的主要场所 都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制） 含与暗反应有关的酶 含与有
9、氧呼吸有关酶 片层膜堆叠成圆柱形，含色 素和与光反应有关的酶。 是一层光滑的膜向内折叠形成嵴 与周围的细胞质基质分开 扁平的椭球形或球形椭球形 主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中 27 核糖体 粗面内质网 光面内质网28 分布：动植物细胞 结构：单层膜连接成的管网状结构 功能： 增大膜面积，是酶的附着支架 ； 细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质、 糖类合成的“车间”； 粗面内质网：附有核糖体，与核膜外层相连。 与蛋白质的合成、加工和运输有关。 滑面内质网：不附有核糖体，与糖类和 脂质合成有关。 核糖体 类 型 有机物的合成车间比喻： 内质网 29 核糖体核糖体 呈颗粒状，无膜结 构。 30 核
10、糖体 附着在粗面内质网 上或游离在细胞质 基质中 蛋白质合成的场所蛋 白质的“装配车间”（脱水 缩合的场所，形成肽键的 场所） 分布： 形态： 结构： 功能： 椭球形的粒状小体 无膜结构，由蛋白 质和RNA组成 31 主要是细胞外蛋白 主要是细胞内结构蛋白 附着态核糖体 游离态核糖体 32 高尔基体 分布： 形态： 结构： 功能： 动植物细胞中 由单层膜形成的囊 泡和扁平囊组成 单层膜结构 1.在植物细胞中能合成和分 泌纤维素，形成细胞壁 2.在动物细胞中，与分泌物 的形成、蛋白质的分类加工 和包装有关蛋白质的“ 加工工厂” 33 讨论：淋巴细胞是人体内重要的免疫讨论：淋巴细胞是人体内重要的免
11、疫 细胞，有一种淋巴细胞能够产生、分细胞，有一种淋巴细胞能够产生、分 泌抗体，并通过抗体清除侵入体内的泌抗体，并通过抗体清除侵入体内的 病原体。病原体。 经 经由抗原刺激过的淋巴细胞，其由抗原刺激过的淋巴细胞，其 内质网和高尔基体会明显增多。内质网和高尔基体会明显增多。试解试解 释这一现象。释这一现象。 34 溶酶体 下察的溶酶体 35 溶酶体 动植物细胞中 泡状 分解衰老损伤的细胞器，杀死入侵 的病毒和病菌。消化细胞从外界吞 入的颗粒和细胞产生的残渣。被称 为“消化车间” 分布： 形态： 结构： 功能： 单层膜结构，内 含多种水解酶 36 结构与功能的统一： 单层膜：起到隔离作用，避免水解酶
12、将细胞内 其他结构破坏 内部含有多种水解酶：能分解衰老、损伤的细 胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 37 38 与生活的联系： 科学家 有40种以上的疾病是由于溶酶 体内缺乏某种酶生的，如工中常 的 病硅肺。当肺部吸入硅（SiO2 ）后，硅被吞噬胞吞噬，吞噬胞 中的溶酶体缺乏分解硅的酶，而硅却 能破坏溶酶体膜，使其中水解酶放出来 ，破坏胞构，使胞死亡，最 致肺的功能受。 液泡膜 细胞液 液 泡 39 功能： 只要是植物细胞就一定有大液泡吗？ 调节细胞的内环境，维持细胞形态 分布： 植物细胞（ 成熟） 结构： 表面有单层膜的泡状结构，膜内液体叫细胞 液，含色素、无机盐、糖类、蛋白质等； 使
13、植物细胞保持坚挺。（与渗透吸水、代 谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。） 不一定，根尖分生区细胞无大液泡 液泡 40 中心体 中心体 高等动物细胞和 低等植物细胞中 由两个互相垂直 的中心粒组成 与细胞有丝分裂有关 分布： 形态： 结构： 功能： 无膜结构（只 有蛋白质） 41 细胞骨架 微丝 微管 细胞骨架 穿整个胞中的网状构 42 微丝 微管 微管 线粒体 质膜 内质网 核糖体 微丝 是细胞器移动的轨道 支持细胞的形状 43 细胞骨架：由蛋白质纤维组成的三维的网络结构 细胞运动 细胞分裂 细胞分化 物质运输 能量转换 信息传递 维持细胞形态、 保持细胞内部结构的有序性 形态结构 生命活动
14、 细胞骨架 44 45 1线粒体 2溶酶体 3细胞壁 4核糖体 5细胞膜 6中心体 7内质网 8叶绿体 9高尔基体 10细胞核 1遗传物质贮存和复制的场所 2进行光合作用的场所 3控制物质进出细胞 4合成蛋白质的场所 5支持和保护植物细胞 6为细胞生命活动提供能量 7分解衰老、损伤的细胞器 8与蛋白质合成有关，能合成脂类 9蛋白质加工、分类、包装及运输 10与动物细胞的有丝分裂有关 46 细胞器间的分工合作 细胞 器 线粒体叶绿体内质 网 核糖体高尔 基体 溶酶体液泡中心 体 存在 场所 结构 功能 植物细 胞、动 物细胞 双层膜,内 膜向内折 叠成嵴,含 少量DNA、 RNA 有氧呼 吸的主
15、 要场所 ，供应 能量 植物 细胞 双层膜， 类囊体垛 叠成基粒, 含少量DNA 、RNA 光合作 用的场 所 植物细 胞、动 物细胞 单层膜 ，粗面 型 和光面 型 粗面： 蛋白质 合成与 加工 光面： 参与脂 质的合 成 动物细 胞、植 物细胞 无膜结构 ，椭球形 颗粒状小 体， 合成蛋 白质的 场所” 植物细 胞、动 物细胞 由单层膜 形成的囊 泡和扁平 囊 蛋白质的 加工、分 类、包装 和转运， 与细胞分 泌物和细 胞壁的形 成有关 植物细 胞、动 物细胞 由单层膜 形成的小 球体，内 含多种水 解酶 分解衰 老、损伤 的细胞器 ，吞噬并 杀死侵入 细胞的病 毒或病菌 ，防御作 用 植
16、物 细胞 由单层膜 形成囊泡 ，内含细 胞液 调节内 环境、 维持渗 透压、 保持细 胞形状 动物细 胞和低 等植物 无膜， 由两个 互相垂 直的中 心粒组 成 与动物 细胞的 有丝分 裂有关 47 细胞器之间的协调配合 阅读课本p48资料分析，思考： 1、实验中运用了哪种研究方法？同位素标记法3H 内质网的核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞膜外 囊泡囊泡 分泌蛋白的合成和运输 2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过哪些 细胞器和细胞结构？ 48 3、在核糖体上合成 的分泌蛋白为什么 要经过内质网和高 尔基体，而不是直 接运输到细胞膜？ 内质网和高尔基体 与蛋白质的形成有 何关系？分泌蛋白 合成和
17、分泌的过程 中需要能量吗？ 49 . . . . . 分泌蛋白的合成、加工、分泌过程： 氨基酸 被合成 肽链 肽链被 折叠成 蛋白质 加工 转运 移动胞吐 核糖体 粗面型 内质网 高尔 基体 细胞质 基质 细胞膜 细胞外 线粒体为整个过程提供能量 蛋白质前体成熟的蛋白质 在活细胞完成各种生命活动的过程中，细胞质基质和 细胞器是相互协调，各种细胞器之间也是密切联系的。 囊 泡 囊 泡 线粒体 50 牛奶是怎样炼成的？ 51 粗面内质网上核糖体： 氨基酸脱水缩合合成肽链 肽链进入粗面内质网， 被折叠成蛋白质前体 高尔基体加工蛋白质前体 为成熟的蛋白质，并转运 高尔基体分泌囊泡转运蛋白质 囊泡在移动
18、到细胞膜，与细胞膜融合， 把蛋白质分泌到细胞外 线粒体 根据课本修改 52 讨论：分泌蛋白合成和分泌的前后，内质网、高 尔基体、细胞膜面积的变化？ 1、曲线图 内质网 细胞膜 高尔基体 2、柱状图 内质网膜约有减少、高尔基体膜基本不变、细胞 膜约有增加。 膜 面 积 前 后 53 三、细胞的生物膜系统： 概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成 细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构 很相似，在结构和功能上紧密联系. 生物膜的组成成分： 蛋白质、糖类和 脂质 流动镶嵌模型 生物膜的结构： 生物膜在结构上的联系： 什么是？ 54 内质网膜与核 膜外层相连 内质网膜与 细胞膜相连 接系？
19、 55 内质网 核膜（内） 细胞膜（外 ） 直接联系间接联系 高尔基体 间接联系 （借助小泡） （借助小泡） 生物膜系统是真核生物所特有的结构体系，原核生物只有 细胞膜，没有生物膜系统。 各种生物膜在结构上存在着直接和间接的联系 生物膜在功能上的联系：比如分泌蛋白的形成 思考：1、核糖体、中心体是生物膜系统的组成成分吗 ？ 2、原核生物有生物膜系统吗？ 56 3、将细胞分隔成许多小区室，使各种化学 反应能同时进行而不互相干扰,保证生命活 动高效、有序地进行。 生物膜的功能 1、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。 在物质的运输、能量交换、信息传递中起 决定性作用。 2、为多种酶提供附着位点，是许
20、多生化反 应的场所。 比如 ？ 57 如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血 液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透 析出来，然后让“干净”的血液返回人的体内。 有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的 问题，延长了肾衰病人的寿命。 58 实验：细胞质的流动及叶绿体、线粒体 实验目的： 实验原理：健那绿是将活细胞中线粒 体染色的专一的染料，可以使活细胞 中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞接近 白色。线粒体能在健那绿染液中维持 活性数小时，通过染色，可以在高倍 镜下观察到生活状态的线粒体的形态 和分布。 59 方法步骤： 1、制藓类叶片临时装片：载玻片上 滴清水取藓类叶片加盖玻片 镜检 2、制作人的
21、口腔上皮细胞的装片： 载玻片上滴健那绿漱口取口腔上 皮细胞放在载玻片上加盖玻片 镜检 60 61 62 总结： 你是怎样理解细胞结构与功能相适应的？ 举例说明 63 细胞器间的分工合作 细胞 器 线粒体叶绿体内质 网 核糖体高尔 基体 溶酶体液泡中心 体 存在 场所 结构 功能 植物细 胞、动 物细胞 双层膜,内 膜向内折 叠成嵴,含 少量DNA、 RNA 有氧呼 吸的主 要场所 ，供应 能量 植物 细胞 双层膜， 类囊体垛 叠成基粒, 含少量DNA 、RNA 光合作 用的场 所 植物细 胞、动 物细胞 单层膜 ，粗面 型 和光面 型 粗面： 蛋白质 合成与 加工 光面： 参与脂 质的合 成
22、动物细 胞、植 物细胞 无膜结构 ，椭球形 颗粒状小 体， 合成蛋 白质的 场所” 植物细 胞、动 物细胞 由单层膜 形成的囊 泡和扁平 囊 蛋白质的 加工、分 类、包装 和转运， 与细胞分 泌物和细 胞壁的形 成有关 植物细 胞、动 物细胞 由单层膜 形成的小 球体，内 含多种水 解酶 分解衰 老、损伤 的细胞器 ，吞噬并 杀死侵入 细胞的病 毒或病菌 ，防御作 用 植物 细胞 由单层膜 形成囊泡 ，内含细 胞液 调节内 环境、 维持渗 透压、 保持细 胞形状 动物细 胞和低 等植物 无膜， 由两个 互相垂 直的中 心粒组 成 与动物 细胞的 有丝分 裂有关 64 四、制作真核细胞三维模型
23、细胞膜：一次性碗 细胞核：乒乓球 细胞器：纸团（有颜色的纸，用透 明胶包好）线粒体、叶绿体； 不 同颜色塑料袋（剪一定面积，用透明胶 粘好）内质网、高尔基体； 鼓气 的塑料袋液泡；豆（大小都要） 核糖体、溶酶体； 小木棒（取成合 适的长度）中心体 细胞壁：水果的保护包装网 一种小方法： 65 参考模型 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 细胞器 需要 蛋白质的合成与分泌 分工 合成加工 包 装、 分拣 供能消化 构成 构成构成 构成 生物膜系统 77 细胞器 需要 蛋白质的合成与分泌 分工 合成 核糖体 加工 内质网 包 装、 分拣 高尔基体线粒体 供能消化 溶酶
24、体 构成 构成构成 构成 单层膜单层膜双层膜单层膜 生物膜系统 无线通信信道基本概念无线通信信道基本概念 与技术与技术 2Mobile Communication Theory 目录 概述 1 自由空间的电波传输 2 3 3种基本电波的传播机制种基本电波的传播机制 3 阴影衰落的基本特性阴影衰落的基本特性 4 移动无线信道及特性参数移动无线信道及特性参数 5 电波传播损耗预测模型电波传播损耗预测模型 6 3Mobile Communication Theory 电波传播的基本特性电波传播的基本特性 基站天线、移 动用户天线和 两付天线之间 的传播路径 传播损耗和色散 阴影衰落 多径衰落 多普勒
25、频移 直射、反射、 绕射和散射以 及它们的合成 复杂的无线 电波传播环 境 移动通信 信道 衰落的 原因 无线电 波传播 方式 衰落的 表现 移动信道的 基本特性 衰落特性 4Mobile Communication Theory 一种典型的信号传播环境 5Mobile Communication Theory 信道的分类信道的分类 vv 信道的分类信道的分类 大尺度衰落大尺度衰落 根据不同距离内信号强度变化的快慢分为根据不同距离内信号强度变化的快慢分为 小尺度衰落小尺度衰落 长期慢衰落长期慢衰落 根据信号与信道变化快慢程度的比较分为根据信号与信道变化快慢程度的比较分为 短期快衰落短期快衰落
26、大尺度衰落（阴影衰落）大尺度衰落（阴影衰落）小尺度衰落（多径衰落）小尺度衰落（多径衰落） 描述描述长距离上信号强度的缓慢变化长距离上信号强度的缓慢变化短距离上信号强度的快速波动短距离上信号强度的快速波动 原因原因信道路径上固定障碍物的阴影信道路径上固定障碍物的阴影移动台运动和地点的变化移动台运动和地点的变化 影响影响业务覆盖区域业务覆盖区域信号传输质量信号传输质量 v 大尺度衰落与小尺度衰落 6Mobile Communication Theory 衰落特性的算式描述衰落特性的算式描述 v衰落特性的算式描述 式中，r(t)表示信道的衰落因子；m(t)表示大尺度衰落 ； r0(t)表示小尺度衰落
27、。 大尺度衰落 小尺度衰落 7Mobile Communication Theory 自由空间的电波传播自由空间的电波传播 在理想的、均在理想的、均 匀的、各向同匀的、各向同 性的介质中传性的介质中传 播，只存在电播，只存在电 磁波能量扩散磁波能量扩散 而引起的传播而引起的传播 损耗损耗 传播 损耗 接收 功率 传播 损耗 接收 换算 自由空间 电波传播 分贝表示 有效接收天线面积有效接收天线面积 8Mobile Communication Theory 3 3种基本电波传播机制种基本电波传播机制 w w阻挡体比传输波阻挡体比传输波 长大的多的物体长大的多的物体 w w产生多径衰落的产生多径衰
28、落的 主要因素主要因素 w w 产生于粗糙表面、小物体或其产生于粗糙表面、小物体或其 它不规则物体它不规则物体 w w阻挡体为尖利边缘阻挡体为尖利边缘 反射 散射 绕射 直射：直射：LOSLOS 无直射：无直射：NLOSNLOS 9Mobile Communication Theory 多径信号多径信号 vv 两径传播模型两径传播模型 接收信号功率接收信号功率 简化后简化后 相位差相位差 vv 多径传播模型多径传播模型 其中，其中，NN为路径数。当为路径数。当NN很大时，无法用公式准确计算出很大时，无法用公式准确计算出 接收信号的功率，必须用统计的方法计算接收信号的功率接收信号的功率，必须用统
29、计的方法计算接收信号的功率 直射波 反射波 地表面波 可忽略 地面二次效应 可忽略可忽略 10Mobile Communication Theory 绕射绕射 惠更斯菲涅尔 原理 菲涅尔区基尔霍夫公式 v电磁波在传播过程中，行进中的波前(面)上的每 一点，都可作为产生次级波的点源，这些次级波 组合起来形成传播方向上新的波前(面)。 11Mobile Communication Theory 阴影衰落的基本特性阴影衰落的基本特性 vv阴影衰落阴影衰落（慢衰落）（慢衰落） 地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成 vv特点特点 与
30、传播地形和地物分布、高度有关与传播地形和地物分布、高度有关 vv表达式表达式 传播路径损耗和阴影衰落传播路径损耗和阴影衰落 分贝式分贝式 式中式中 r r 移动用户和基站的距离移动用户和基站的距离 由阴影产生的对数损耗（由阴影产生的对数损耗（dBdB），服从零平均和标准偏），服从零平均和标准偏 差差dBdB的对数正态分布的对数正态分布 m m 路径损耗指数路径损耗指数 实验数据表明实验数据表明mm4 4，标准差，标准差 8dB8dB对于城区是比较合理的对于城区是比较合理的 12Mobile Communication Theory 移动无线信道及特性参数移动无线信道及特性参数 多径信道的多径信
31、道的统计分析统计分析 多径衰落信道的多径衰落信道的分类分类 衰落特性的衰落特性的特征量特征量 衰落信道的衰落信道的建模与仿真建模与仿真 多径衰落的多径衰落的基本特性基本特性 多普勒频移多普勒频移 多径信道的多径信道的信道模型信道模型 描述多径信道的描述多径信道的主要参数主要参数 13Mobile Communication Theory 多径衰落的基本特性 vv 幅度衰落幅度衰落 幅度随移动台移动距离的变动而衰落幅度随移动台移动距离的变动而衰落 空间角度空间角度 模拟系统主要考虑模拟系统主要考虑 原因原因 本地反射物所引起的多径效应表现为快衰落本地反射物所引起的多径效应表现为快衰落 地形变化引
32、起的衰落以及空间扩散损耗表现为慢衰地形变化引起的衰落以及空间扩散损耗表现为慢衰 落落 14Mobile Communication Theory 多径衰落的基本特性 vv 时延扩展时延扩展 脉冲宽度扩展脉冲宽度扩展 时间角度时间角度 数字系统主要考虑数字系统主要考虑 原因原因 信号传播路径不同，到达接收端的时间也就不同，导信号传播路径不同，到达接收端的时间也就不同，导 致接收信号包含发送脉冲及其各个延时信号致接收信号包含发送脉冲及其各个延时信号 15Mobile Communication Theory 多普勒频移多普勒频移 vv 原因原因 移动时会引起多普勒（移动时会引起多普勒（Dopple
33、rDoppler）频率漂移）频率漂移 vv 表达式表达式 多普勒频移多普勒频移 最大多普勒最大多普勒(Doppler)(Doppler)频移频移 16Mobile Communication Theory 描述多径信道的主要参数描述多径信道的主要参数 vv 由于多径环境和移动台运动等影响因素，使得移动信道对由于多径环境和移动台运动等影响因素，使得移动信道对 传输信号在时间、频率和角度上造成了色散。传输信号在时间、频率和角度上造成了色散。 vv 通常用功率在时间、频率以及角度上的分布来描述这种色通常用功率在时间、频率以及角度上的分布来描述这种色 散散 功率延迟分布 PDP 时间色散 多普勒功率谱
34、密度 DPSD 角度谱 PAP 频率色散 角度色散 17Mobile Communication Theory vv vv 判定判定 由信道和信号两方面决定由信道和信号两方面决定 衰落的分类及判定衰落的分类及判定 分类 不同频率分量的衰落 信号波形 频率选择性衰落 不一致 失真 非频率选择性衰落 （平坦衰落） 相关的 一致的 不失真 数字通信系统 信号带宽小于信道相干带宽 BsBc 平坦衰落 频选衰落码间干扰 18Mobile Communication Theory 角度扩展角度扩展 vv角度功率谱（角度功率谱（PASPAS） 信号功率谱密度在角度上的分布。一般为均匀分布、截信号功率谱密度在
35、角度上的分布。一般为均匀分布、截 短高斯分布和截短拉普拉斯分布短高斯分布和截短拉普拉斯分布 vv角度扩展角度扩展等于功率角度谱的二阶中心矩的平方根，即等于功率角度谱的二阶中心矩的平方根，即 式中式中 vv意义意义 描述了功率谱在空间上的色散程度，角度扩展在描述了功率谱在空间上的色散程度，角度扩展在 之间分布。之间分布。 角度扩展越大，表明散射环境越强，信号在空间的色散度角度扩展越大，表明散射环境越强，信号在空间的色散度 越高越高 19Mobile Communication Theory 相关距离与空间选择性衰落相关距离与空间选择性衰落 vv相关距离相关距离DcDc vv空间选择性衰落空间选择
36、性衰落 信道冲激响应保证一定相关度的空间距离信道冲激响应保证一定相关度的空间距离 空选衰落:天线空间距离大于相关距离Dc 非空选衰落:天线空间距离远小于相关距离 Bc Ts Bs 22Mobile Communication Theory 快衰信道和慢衰信道快衰信道和慢衰信道 快衰落慢衰落 原因 冲激响应变化快于 基带信号变化 信道冲激响应变化比不 上基带信号变化 条件TsTc BsBd TsBd T Tc c 为信道相干时间为信道相干时间 BBD D为多普勒扩展 为多普勒扩展 vv 无线移动通信一般按慢衰落处理无线移动通信一般按慢衰落处理 vv 声波通信按快衰落处理声波通信按快衰落处理 23
37、Mobile Communication Theory 室外传播模型室外传播模型 Hata模型 CCIR模型 LEE模型 COST 231 Walfisch-Ikegami 模型 24Mobile Communication Theory Okumura-Hata Okumura-Hata 模型模型 vv 路径损耗计算的经验公式路径损耗计算的经验公式 式中式中 工作频率（工作频率（MHzMHz） 基站天线有效高度（基站天线有效高度（ m m ），定义为基站天线实际海拔高度与基），定义为基站天线实际海拔高度与基 站沿传播方向实际距离内的平均地面海波高度之差，即站沿传播方向实际距离内的平均地面海波高度之差，即 移动台天线有效高度（移动台天线有效高度（mm），定义为移动台天线高出地
