移动第4讲衰落

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1、移动通信中南民族大学电子与信息工程学院　　唐红文通信技术移动通信---第四讲平坦衰落对策内容分集技术分集接收原理分集合并性能分析与比较数字化移动通信系统的分集信能RAKE接收信道编码与交织技术信道编码的基本原理信道编码的类型卷积编码交织TURBO编码均衡技术均衡原理自适应技术均衡在蜂窝系统的应用4.1分集技术分集概念：接收多路不相关的信号并合并.目标：对抗多径信道造成的衰落和延时串扰技术---两方面如何获得独立多路信号如何合并独立多路信号本质：对同一信号在不同时间/空间/频率的过采样。4.1.1分集接收原理各独立的信号传播路径同时经历

2、深度衰落的概率很低。1.分集技术分类分集技术分集的目的宏分集(抗长期衰落)微分集(抗短期衰落)信号传输方式显分集隐分集交织和编码技术调制技术直接序列扩频技术获得多路信号的方式空间位置分集(多天线，宏分集)空间角度分集(智能天线)频率分集(调频或DSSS)时间分集(T＞TC)极化分集2.常用分集技术分集技术的实质对传输信号进行过取样空间分集技术---用2个以上的天线收同一个信号频率分集技术---用2个以上的载波频率传输时间分集技术---在不同时间接收同一个信号极化分集---接收垂直和水平极化信号(1)时间分集技术-----时间独立性多径

3、的每一径时延不同进行多径分离合并---RAKE接收机重发时间大于信道的相关时间---ARQ技术用信道相关时间设计交织编码的深度(2)空间位置分集－－－－空间独立性多天线阵元分集多天线发射分集多天线接收分集条件d>>dcdc为空间相关距离移动信道中市区：d=0.5λ郊区：d=0.8λ地理位置信号强度(3)频率分集技术－－－－频率独立性将要传输的信息分别以不同的载波发射出去两个频率成分具有相互独立的衰落特性条件f2-f1>>BcBc为相关带宽（4）角度扩展---空间角度分集使电波通过不同路径，并以不同角度到达接收端，在接收端，采用方向性天

4、线，分离出不同方向来的信号分量。相关天线阵列：d<1/2波长θ>>θc（5）极化分集不同极化方向（垂直极化和水平极化）的电磁波具有独立的衰落特性。空间分集的特殊情况（两路分集支路）（6）场分量分集电磁波的E场和H场载有相同的消息，而反射机理不同。从而在接收端获得互不相关的场分量。场分量分集不要求天线间有实体上的间隔，因此适用于较低的工作频率。2.现有的主要分集技术Rake接收---时间分集智能天线---空间角度分集多天线阵---空间位置分集ARQ重传---时间分集(重发时间大于信道的相关时间)跳扩频---频率分集+时间(隐分集)直接序

5、列扩频---频率分集(隐分集)隐分集－－隐含在信号传输方式中的分集技术。3.合并技术－－通过合并技术获得分集增益合并信号的表达式信号合并技术信号合并准则－－利用各种合并准则确定加权系数最大信噪比准则眼图最大张开度准则误字率最小准则分类：选择性合并(SelectiveCombining):选择具有最大SNR的分枝。等增益合并(Equal-GainCombining):所有分枝等权重相干合并。最大比合并(maximalRatioCombining):所有分枝依其SNR进行加权相干合并.1.选择式合并选择式合并原理图如下所示。2.最大比值合

6、并(MRC)在接收端由个统计不相关的分集支路，经过相位校正，并按适当的可变增益加权再相加后送入检测器进行相干检测。最大比值合并的原理图如下所示。发射机输入移动台（发端）可变增益加权G1A1可变增益加权G2A2可变增益加权Am同相相加检测器输出基站（收端）Gm3.等增益合并(EGC)若在上述最大比值合并中，取＝1，当i=1,2,…,M，即为等增益合并。等增益合并后的平均输出信噪比为：等增益合并的增益为：显然当M(分集重数)较大时，，即两者相差不多，大约在1dB左右。等增益合并实现比较简单。MM4.1.2分集合并性能4.1.3分集重数和数

7、字传输性能L：分集重数即使只有两路分集信号进行选择合并，性能改善也很显著。在1％差错率时，所需SNR减小约10dB。因而可以降低发射功率或增大覆盖范围或提高数据传输速率。最大比合并输出SNR随合并分支数线性提高。复杂度成为限制因素。内容分集技术分集接收原理分集合并性能分析与比较数字化移动通信系统的分集信能RAKE接收信道编码与交织技术信道编码的基本原理信道编码的类型卷积编码交织TURBO编码均衡技术均衡原理自适应技术均衡在蜂窝系统的应用概念：隐含在信号传输方式中的分集技术。接收端通过信号处理技术实现分集。包括：RAKE技术,利用多径现

8、象来增强信号交织编码技术，抗深衰落、抗突发干扰；跳频技术，抗多径、抗衰落、抗干扰；直接序列扩频技术，抗多径、抗衰落和干扰。隐分集技术多径信号分离与合并的关键技术多径信号分离与信号设计多径信号分离的基础是采用直接扩展频谱信