多徑效應移動體（如汽車）往來于建筑群與障礙物之間，其接收信號的強度，將由各直射波和反射波疊加合成。多徑效應會引起信號衰落。各條路徑的電長度會隨時間而變化，故到達接收點的各分量場之間的相位關系也是隨時間而變化的。這些分量場的隨機干涉，形成總的接收場的衰落。各分量之間的相位關系對不同的頻率是不同的。因此，它們的干涉效果也因頻率而異，這種特性稱為頻率選擇性。在寬帶信號傳輸中，頻率選擇性可能表現明顯，形成交調。與此相應，由于不同路徑有不同時延，同一時刻發出的信號因分別沿著不同路徑而在接收點前后散開，而窄脈沖信號則前后重疊。

在無線通信的信道中，電波傳播除了直射波和地面反射波之外，在傳播過程中還會有各種障礙物所引起的散射波，從而產生多徑效應。

所謂多徑效應是指：無線信號在經過短距離傳播后其幅度快速衰落，以致大尺度影響可以忽略不計，而這種衰落是由于同一傳播信號沿兩個或多個路徑傳播，以微小的時間差到達接收機的信號相互干涉所引起的，這些波稱為多徑波，接收機天線將它們合成一個幅度和相位都急劇變化的信號，其變化程度取決于多徑波的強度、相對傳播時間以及傳播信號的帶寬。

多徑傳輸的特性

1. 從波形上看，多徑傳播的結果使確定的載波信號變成了包絡和相位受到調制的窄帶信號，即衰落信號；

2. 從頻譜上看，多徑傳輸引起了頻率彌散，即由單個頻率變成了一個窄帶頻譜；

3. 信號的包絡服從瑞利分布律的衰落，通常稱之為瑞利型衰落；

多徑效應產生選擇性衰落：包括時間選擇性衰落、頻率選擇性衰落和空間選擇性衰落。

1. 時間選擇性衰落：一種由多普勒頻移現象引起的衰落過程的頻率擴散；

2. 空間選擇性衰落：在通信系統（例如移動通信系統）的接收端，多徑信號到達天線陣列的到達角度的展寬；

3. 頻率選擇性衰落是由發射碼在信道內的時間擴散引起的，會引起碼間干擾。從頻域看，接收信號頻譜的某個頻率分量的增益就會比其它分量的增益大，從而使接收信號發生畸變。

相干帶寬是信道頻率選擇性的測度。相干帶寬與信號帶寬之比越小，信道的頻率選擇性越強；反之，相干帶寬與信號帶寬之比越大，信道的頻率選性就越弱。

多徑效應

在復雜的環境中，接收到信號可能是直射波、地面反射波和散射波的合成信號，接收到的合成場強為各部分的矢量合成波，從而產生多徑效應。

在高樓林立的市區，由于移動臺天線的高度比周圍建筑物矮很多，因而不存在從移動臺到基站的視距傳播，這就導致了衰落的產生。即使有這樣一條視距傳播路徑存在，由于地面與周圍建筑物的反射，多徑傳播仍會發生。入射電波以不同的傳播方向到達，具有不同的傳播時延。空間任一點的移動臺所收到的信號都由許多平面波組成，它們具有隨機分布的幅度、相位和入射角度。這些多徑成分被移動臺天線按向量合并，從而使接收信號產生衰落失真。即使移動接收機處于靜止狀態，接收信號也會由于無線信道所處環境中的物體的運動而產生衰落。

同時每條路徑都有它自己的增益、相移和延遲。

● 無線信道的多徑導致小尺度衰落效應的產生，主要表現為：

經過短距或短時傳播后信號強度的急速變化；

在不同多徑信號上，存在著時變的多普勒頻移引起的隨機頻率調制；

多樣傳播時延引起的擴展（例如回音）。

● 影響小尺度衰落的因素有：

（1） 多徑傳播——信道中反射及反射物的存在，構成了一個不斷消耗信號能量的環境，導致信號幅度、相位及時間的變化。這些因素使發射波到達接收機時形成在時間、空間上相互區別的多個無線電波。隨機相位和不同幅度的多徑引起信號強度波動，導致小尺度衰落、信號失真等現象。多徑傳播常常延長信號基帶部分到達接收機所用的時間，引起碼間干擾形成信號模糊。

（2） 移動臺的運動速度——基站與移動臺間的相對運動會引起隨機頻率調制，這是由于多徑存在的多普勒頻移現象導致的。移動接收機是朝向還是背向基站運動決定了多普勒頻移是正頻移或負頻移。

（3） 環境物體的運動速度——如果無線信道中的物體處于運動狀態，就會引起時變的多普勒頻移。若環境物體以大于移動臺的速度運動，那么這種運動將對小尺度衰落起決定作用。否則，可僅考慮移動臺運動速度的影響，而忽略環境物體運動速度的影響。

（4） 信號的傳輸帶寬——如果信號的傳輸帶寬比多徑信道帶寬大得多，接收信號會失真，但本地接收機信號強度不會衰落很多（即小尺度衰落不占主導地位）。信道帶寬可用相干帶寬量化。這里，相關帶寬是一個最大頻率差的度量，與信道的特定多徑結構有關。在此范圍內，不同信號的幅度保持很強的相關性。若傳輸信號帶寬比信道帶寬窄，信號幅度就會迅速改變，但信號不會出現時間失真。所以，小尺度信號的強度和短距傳輸后信號模糊的可能性與多徑信道的特定幅度、時延及傳輸信號的帶寬有關。

● 多普勒頻移

由于多徑是同一信號源經過不同的路徑進行傳播，到達接收點存在微小的時延差，經過矢量的疊加，會引起信號幅度的變化。其變化的程度取決于多徑信號的幅度、時延以及傳播信號的帶寬。信道的時變性引起信號頻率的展寬，導致多普勒（Doppler）效應。

當移動臺以恒定速率υ在長度為d，端點為X和Y的路徑上運動時收到來自遠端源S發出的信號，如圖所示：

無線電波從源S出發，在X點與Y點分別被移動臺接收時所走的路徑差為 。這里Δt是移動臺從X運動到Y所需的時間，θ是X和Y處與入射波的夾角。由于遠端距離很遠，可假設X、Y處的θ是相同的。所以，由路程差造成的接收信號相位變化值為：

由此可得出頻率變化值，即多普勒頻移fd為：

由上式可看出，多普勒頻移與移動臺運動速度、移動臺運動方向、無線電波入射方向之間的夾角有關。若移動臺朝向入射波方向運動，則多普勒頻移為正（即接收頻率上升）；若移動臺背向入射波方向運動，則多普勒頻移為負（即接收頻率下降）。信號經不同方向傳播，其多徑分量造成接收機信號的多普勒擴散，因而增加了信號帶寬。