分集接收基本原理ppt课件.ppt

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1、《移动通信技术》通信工程学院代才莉模块一移动通信基本技术整体结构概述基本技术单元1：发展概述单元2：特点组成单元3：双工技术单元4：多址技术单元5：编码技术单元6：调制技术实训项目通信全网认知实训单元7：分集技术单元8：蜂窝组网技术单元9：功率控制技术单元10：信道共用技术单元11：移动性管理教学单元引入衰落是影响移动通信质量的主要因素之一。其中的快衰落深度可达30~40dB，如果想利用加大发射功率、增加天线尺寸和高度等方法来克服这种深衰落是不现实的，而且会造成对其它电台的干扰。那么，在移动通信里边

2、是采用什么技术来克服衰落，将不利的衰落转为有利于移动通信通信的呢？本次课将介绍一种很重要的抗衰落技术。单元7移动通信的分集技术学习目标熟悉分集接收技术目的和分类；掌握空间分集、时间分集、频率分集、极化分集、RAKE接收的基本原理；比较分析合并方式的合并性能；了解发射分集技术。重点与难点重点：掌握空间分集、时间分集、频率分集、极化分集、RAKE接收的基本原理以及比较分析三种合并方式难点：RAKE接收分集接收：在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输

3、出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。1.分集接收基本概念分集接收的目的：由于传播环境的恶劣，微波信号会产生深度衰落和多普勒频移等，使接收电平下降到热噪声电平附近，相位亦随时间产生随机变化，从而导致通信质量下降。采用分集接收技术可以减轻衰落的影响，提高通信质量和可通率。1.分集接收基本概念分集接收的双重含义：（1）分散接收，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号；（2）集中合并，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并（包括选择与组合）以降低衰落的影响。1.分集接收基本概

4、念显分集隐分集分集作用含在传输信号中，在接收端利用信号处理技术实现的分集，交织编码技术，跳频技术等等构成明显分集信号的传输方式宏分集微分集以克服长期衰落为目的,一般称为多基站分集,以减小短期衰落（快衰落）为目的空间分集时间分集频率分集极化分集角度分集场分量分集分集1.分集接收基本原理——分类目的：减小慢衰落的影响；应用：蜂窝通信系统，也称为“多基站”分集方法：把多个基站设置在不同的地理位置上（如蜂窝小区的对角上）和不同方向上，同时和小区的一个移动台进行通信（可选择其中信号最好的一个基站通信）。只要在

5、各个方向上的信号传播不是同时受到阴影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落（基站天线架设可以防止这种情况发生），这种方法就能保持通信不会中断。宏分集2.分集接收基本原理——宏分集微分集1.空间分集2.频率分集3.时间分集4.极化分集5.角度分集6.场分量分集目的：减小快衰落的影响2.分集接收基本原理——微分集依据快衰落的空间独立性，即在任意不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距离大到一定程度（d≥0.6λ），则两处所收到信号的衰落是不相关且相互独立的。（1）空间分集2.分集接收基本原理——微分集在

6、发射端将要发射的信息以不同的载频发射出去。载频之间的间隔大于相关带宽，接收端就可以得到衰落特性相互独立的信号，减小信号的衰落，提高通信质量。一般的窄带通信系统的带宽是不能满足相关带宽的要求的，因而不能使用频率分集。可以说，频率分集是扩频通信系统所特有的。2.分集接收基本原理——微分集（2）频率分集利用频率分集的同时处理码间干扰的方法采用均衡的单载波系统直接序列频谱扩频多载波系统具有ISI均衡的单载波：在接收端通过线性和非线性处理，可以在某种程度上减轻码间干扰。利用维比特法可以实现发射码元的最优ML检

7、测。然而，维比特算法的复杂度随着抽头的数量指数增加，并且通常仅用于有效抽头数量较小的情况。直接序列频谱扩展：采用此方法时，信息码元被伪噪声序列调制后通过远远大于数据速率的带宽W发射出去，因为码元速率低，所以码间干扰小大大简化了发射机结构。多载波系统：通过发射预编码将ISI信道转换为一组无干扰、正交子载波，其中各子载波经历窄带平坦衰落。对不同子载波的码元进行编码就可以实现分集，这种方法也称为离散多音（DMT）或正交频分多路复用（OFDM）2.分集接收基本原理——微分集快衰落具有时间独立性，即同一信号在

8、不同的时间区间多次重发，只要各次发送的时间间隔足够长，那么各次发送信号所出现的衰落是彼此独立的，接收机将重复收到的同一信号进行合并，就能减小衰落的影响。（3）时间分集2.分集接收基本原理——微分集基本思想：不同时间发送相同信息，时间间隔必须大于信道相干时间对信息进行编码并将编码后的码元分散到不同的时间段，时间间隔大于相干时间，从而使得码字的不同部分经历相互独立的衰落。通过编码和交织可以实现时间分集。2.分集接收基本原理——微分集1234123412341234时间间隔