移动通信抗衰落技术

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1、1第4章抗信道衰落技术2一抗衰落技术一般来说，为解决移通信系统的设计问题，必须搞清三个问题：(1)无线电信号在移动信道中可能发生的变化以及发生这些变化的原因;(2)对于特定的无线传输技术，这些变化对传输质量和系统性能有什么影响；(3)有哪些方法或技术可供用来克服这些不利影响。3一抗衰落技术为了提高移动通信系统的性能，采用以下技术在用来改进接收质量：分集接收用来补偿衰落信道损耗信道均衡补偿时分信道中由于多径效应而产生的码间干扰（ISI）。信道编码通过发送信息时加入冗余的数据位来改善通信链路的性能。交织编码智能天线空时编码混合自动请求重传……这些技术

2、，既可单独使用，也可组合使用。4分集接收技术研究如何利用多径信号来改善系统的性能，是抗衰落、提高通信质量的一种有效措施。利用多条传输相同信息,且具有近似相等的平均信号场强和相互独立衰落特性的信号路径,在接收端对这些信号进行适当的合并,以便大大降低多径衰落的影响,从而改善传输的可靠性.5二分集接收技术分集按目的分可以为:宏（macroscopic）分集“多基站”分集,以克服长期衰落为目的。微（microscopic）分集减小短期衰落影响.空间分集频率分集时间分集场分量分集角度分集极化分集分集接收技术---宏分集把多个基站设置在不同的地理位置上和在不

3、同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通信（可以选用其中信号最好的一个基站进行通信）。7分集接收技术按信号的传输方式可以分为:显分集构成明显分集信号的传输方式，多指利用多副天线接收信号的分集。隐分集分集作用含在传输信号中的方式，在接收端利用信号处理技术实现分集，它包括交织编码技术，跳频技术等。隐分集一般用在数字移动通信中。8分集接收技术分集有两重含义:分散传输:使接收端能获得多个统计独立,携带同一信息的衰落信号.集中处理:接收端对收到的多个衰落特性互相独立（携带同一信息）的信号进行特定处理，以降低信号电平起伏，降低衰落的影响，提高灵敏度的办法。9

4、分集接收技术多个衰落特性互相独立互相独立10分集接收技术--空间分集依据快衰落的空间独立性,即在任意两个不同的位置上接收同一信号,只要两个位置的距离d大到一定程度,则两处所收信号的衰落是不相关的.理论上,足以保证各接收信号是不相关的.实际中,视地形地物而定,一般市区:郊区:例如900MHz频段,d=0.27m11分集接收技术--空间分集多传输天线12分集接收技术--空间分集多接收天线13分集接收技术--空间分集多传输天线、多接收天线14分集接收技术--频率分集将要传输的信息分别以不同的载频发射出去,只要载频之间的间隔足够大(大于相干带宽),则接收

5、端就可以得到衰落特性不相关的信号.载频间隔>Bc如市区优点:减少天线数目缺点:占用更多的频谱资源15分集接收技术--时间分集对于一个随机衰落信号,若对其振幅进行顺序抽样,则在时间上间隔足够远(大于相干时间)的两个样点是互不相关的.所以,将给定的信号在时间上相隔一定时间间隔重发传输M次,只要时间间隔大于相干时间,就可以得到M条独立的分集支路.要求重发时间间隔满足:fm:衰落速率对于移动台处于静止状态时,时间分集得益丧失.16分集接收技术--极化分集在移动环境下,两个在同一地点极化方向相互正交的天线发出的信号呈现出不相关衰落特性.因此在收、发两端分别

6、装上垂直极化和水平极化天线，就可以得到两路衰落特性不相关的信号。是空间分集的特殊情况优点：结构紧凑，节省空间发射功率要分配到两副天线上，发射信号功率将损失3dB17分集接收技术--角度分集使电波通过几个不同路径，以不同角度到达接收端，接收端利用方向性天线分别指向不同的信号到达方向，每个方向性天线接收到的多径信号是不相关的。较高频率时容易实现。18分集接收技术--场向量分集接收端通过接收三个互不相关的场向量（Ez,Hx,Hy）,可获得分集增益。适用于较低工作频段（低于100MHz）。工作频率较高时（800-900MHz),空间分集在结构上较易实现。

7、19分集接收技术--合并方式在接收端取得M条相互独立的支路信号以后，可以通过合并技术来得到分集增益。根据在接收端使用合并技术的位置不同，可以分为:检测前合并技术检测后合并技术20分集接收技术--合并方式选择不同的加权系数ak，就构成不同的合并方式。选择合并最大比合并等增益合并线形合并器：假设M个独立衰落输入信号电压为r1(t)，r2(t),…，rM(t)，则合并器输出电压r(t)为21分集接收技术--合并方式选择式合并选择式合并是指检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。在选择式合并器中，加权系数只有一项为

8、1，其余均为0。22分集接收技术--合并方式等增益合并接收机1接收机212∑信号包络等增益合并无需对信号加权，各支路的信号是等增益相加的