GSM多徑干擾分析

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1、GSM多徑干擾分析無線射頻信號的多徑效應(yīng)是一個RF信號從基站發(fā)出，一路信號直線到達某移動臺，而另一路或多路信號是經(jīng)過墻壁、山體等物反射(或光纖直放站分布系統(tǒng))才到達該移動臺，由于后面的多徑信號在路徑的延長必然導(dǎo)致時間的延遲。既多徑信號在時間上是離散的，在CDMA通信系統(tǒng)中，通過采用RAKE接收機，可能同時解調(diào)多個路徑信號，很好地解決了多徑效應(yīng)問題，而GSM系統(tǒng)中由于無RAKE接收機，使得多徑干擾成為影響GSM無線質(zhì)量的一因素，所以我們必須關(guān)注和重視GSM多徑干擾問題。本文在下面將介紹到①、GSM多徑效應(yīng)的產(chǎn)生；②、減

2、輕GSM多徑效應(yīng)的方法；③、工程及優(yōu)化過程的應(yīng)對方法。一、GSM多徑效應(yīng)的產(chǎn)生在某些情況下，多徑效應(yīng)延遲導(dǎo)致信號重疊，接收端收到干擾。這經(jīng)常稱之為碼間干擾或者是ISI。因為信號的形狀表達了要傳送的信息，接收端在解調(diào)信號的信息時會出錯。如果延遲足夠大，包中還會有比特錯誤。接收端不能區(qū)分符號，正確理解相應(yīng)的比特。由于這會導(dǎo)致嚴(yán)重的冗余檢錯(CRC)錯誤和重傳，無線性能表現(xiàn)會比廣州的交通還糟糕數(shù)字傳輸?shù)囊霂砹肆硪粏栴}是時間色散。這一問題也起源于反射，但與多徑衰落不同，其反射信號來自遠離接收天線的物體約在幾千米遠處，圖1

3、為時間色散一例。由基站發(fā)送?”、“0”序列，如果反射信號的達到時間剛好滯后直射信號一個比特的時間，那么接收機將在從直射信號中檢出“0”的同時，還從反射信號中檢岀“1”,于是導(dǎo)致符號“1”對符號“0”的干擾。在GSM系統(tǒng)中，比特速率為270kbit/s,則每一比特時間為3.7（iso因此，一比特對應(yīng)1.1kmo假如反射點在移動臺之后Ikm,那么反射信號的傳輸路徑將比直射信號長2km。這樣就會在有用信號中混有比它遲到兩比特時間的另一個信號，岀現(xiàn)了碼間干擾。二、減輕GSM多徑效應(yīng)的方法時間色散似乎是個很棘手的問題，不過在G

4、SM系統(tǒng)中采用了自適應(yīng)均衡技術(shù)，這一問題的嚴(yán)重性得以緩解。均衡有兩個基本途徑：一為頻域均衡，它使包括均衡器在內(nèi)的整個系統(tǒng)的總傳輸函數(shù)滿足無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。它往往是分別校正幅頻特性和群時延特性，序列均衡通常采用這種頻域均衡法。二為時域均衡，就是直接從時間響應(yīng)考慮，使包括均衡器在內(nèi)的整個系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿足無碼間串?dāng)_的條件。目前我們面臨的信號是時變信號，因此需要采用第二個均衡途徑時域均衡來達到整個系統(tǒng)無碼間串?dāng)_。時域均衡系統(tǒng)的主體是橫向濾波器，也稱橫截濾波器，它由多級抽頭延遲線、加權(quán)系數(shù)相乘器（或可變增益電路）及相加器組成

5、，如圖2。圖2橫向濾波器自適應(yīng)均衡器所追求的目標(biāo)就是要達到最佳抽頭增益系數(shù)，是直接從傳輸?shù)膶嶋H數(shù)字信號中根據(jù)某種算法不斷調(diào)整增益，因而能適應(yīng)信道的隨機變化，使均衡器總是保持最佳的工作狀態(tài)，有更好的失真補償性能，自適應(yīng)均衡器需有三個特點：快速初始收斂特性、好的跟蹤信道時變特性和低的運算量。因此，實際使用的自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)除在正式工作前先發(fā)一定長度的測試脈沖序列，又稱訓(xùn)練序列，以調(diào)整均衡器的抽頭系數(shù)，使均衡器基本上趨于收斂，然后再自動改變?yōu)樽赃m應(yīng)工作方式，使均衡器維持最佳狀態(tài)。自適應(yīng)均衡器一般還按最小均方誤差準(zhǔn)則來構(gòu)成，

6、最小均方算法采用維特比（“Viterbi）算法。維特比算法其實質(zhì)就是最大似然比算法，維特比均衡器的方框圖如圖3oVITERBI圧斤“?UP圖3維特比均衡器GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)中的訓(xùn)練序列如表1,它們具有很好的自相關(guān)性，以使均衡器具有很好的收斂性。表1GSM系統(tǒng)的訓(xùn)練序列序數(shù)十進制八進制十六進制二進制19898135456042279708970010010111000010001001011121202399155674267B778B7001011011101111000101101113177543821035

7、6441610EE90E0100001110111010010000111041879683010755043611ED11E0100011110110100010001111057049323327101536B906B0001101011100100000110101162062777011654047213AC13A0100111010110000010011101074399990324766123729F629F101001111101100010100111118626718043570456743BC4

8、BBC11101111000100101110111100下面簡單介紹一下均衡技術(shù)的原理。信道可以是金屬線、光纜、無線鏈路等，每種信道有其自己的特性，如帶寬、衰減等等。因此，最佳接收機應(yīng)適合用于特殊類型傳輸信道，這就意味著該接收機應(yīng)知道信道是什么樣的，否則就不是最佳接收機：我們要做的事情就是建立一個傳輸信道（即空中接口）的數(shù)學(xué)模型，計算出最可能