信道扩展主要可以分为三方面：多径（时延）扩展；多谱勒扩展；扩展角度扩展，快衰也相应地分成：时间选择性衰落、空间衰落性衰落与频率选择性衰落。下面就具体给大家讲解时延扩展和多谱勒扩展的概念。

1.  时延扩展

我们假设基站发射的是一个时间宽度极窄的脉冲信号，经过多径信道后，由于各信道的时延不同，移动用户接收到的信号为一串脉冲，即接收信号的波形比原来展宽了，见图1，由于信号波形的展宽是有信道的时延引起的，所以我们称之为时延扩展（delayspread）。

一般情况下，接收信号为M个不同路径的散射信号之和，即

图1所示为各脉冲经过多径信道后，接收信号的波形（没有交叠的简单情况），但在实际的多径传输中，各脉冲可能是相互交叠在一起的，由于这种时延扩展，接收信号的一个码元波形会扩展到相邻码元周期中（拖尾），引起码间串扰。这里便于分析就不考虑实际情况。

根据定义，表示时延扩展的散布程度相；越大，时延扩展越严重；越小，时延扩展越轻。而时延扩展导致频率选择性衰落，意即衰落与频域有关，并且可以用相干带宽描述（实际上相干带宽等于时延扩展的倒数，这里不做推导）。

注：相干带宽表示信道在两个频移处的频率响应保持强相关情况下的最大频率差。

时延扩展导致频率选择性衰落大致可分为两类：

频率非选择性(平坦)衰落：如果信道带宽大于信号带宽，且在带宽范围内具有恒定增益和线性相位，则接收信号经历平坦衰落过程。在平坦衰落下，信道的多径效应不影响信号的频谱特性，但受多径影响，信道增益会变化，接收信号强度仍会随时间起伏。

频率选择性衰落：若信道的线性相位响应带宽小于信号带宽，信号通过信道传输会产生频率选择性衰落，此时信道冲激响应的时延扩展大于信号带宽的倒数，接收信号由存在衰落和时延的多径信号叠加，造成接收信号失真。衰落由信道时间色散引起，不同频率分量受到不同影响。

多普勒扩展导致时间选择性衰落，所以根据相干时间与符号脉冲周期的相对长短，我们可以把信道分为两类。

快衰落：在一个符号周期内，快衰落信道冲激响应发生较大起伏，即信道相干时间小于发射信号周期。多普勒扩展造成频率色散，导致信号失真。从频域看，多普勒扩展越大，快衰落导致的信号失真越严重

慢衰落：信道冲激响应的变化率低于发送信号的变化率，可认为在有限个发送符号周期内，信道是静态的。从频域看，多普勒扩展比信号带宽小得多。

最后，基于小尺度衰落我们做了如下分类，帮助大家理解：

作者简介：张楠，重庆大学无线通信技术实验室硕士研究生，主研方向为高速移动通信中的信道估计。