移動通信ppt電子課件教案第4章抗衰落技術(shù)

《移動通信ppt電子課件教案第4章抗衰落技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第4章抗衰落技術(shù)4.1分集接收4.2RAKE接收4.3糾錯編碼技術(shù)4.4均衡技術(shù)思考題與習(xí)題分集接收的原理分集合并性能數(shù)字化移動通信系統(tǒng)的分集性能4.1分集接收定義：接收端對它收到的多個衰落特性統(tǒng)計獨立、攜帶同一信息的信號，通過一定的處理合并為一路信號，可減小衰落的影響。分集有兩重含義：一是分散傳輸，使接收端能獲得多個統(tǒng)計獨立的、攜帶同一信息的衰落信號；二是集中處理，即接收機把收到的多個統(tǒng)計獨立的衰落信號進行合并(包括選擇與組合)以降低衰落的影響。4.1分集接收——分集接收原理4.1分集接收——分集接收原理接收信號包絡(luò)tabC=a+ba,b統(tǒng)計獨立,同時發(fā)生深度衰落的概率很小圖4-1分集接收

2、原理圖4.1分集接收——分集方式宏分集和微分集宏分集：把多個基站設(shè)置在不同的地理位置上，使其同時和一個移動臺通信。目的：主要減小慢衰落的影響。微分集：將無線信號從各個參量方面進行分離，使其呈現(xiàn)獨立的衰落特性。目的：主要減小快衰落的影響。宏分集的典型示例：軟切換：在切換過程中，移動臺開始與新的基站聯(lián)系時，并不中斷與原有的基站的通信，新舊基站以宏分集的方式同時保持與MS的通信。軟切換會帶來更好的話音質(zhì)量，實現(xiàn)無縫切換、減少掉話可能，且有利于增加反向容量。BS1BS2CHiCHj微分集(1)空間分集:任意兩個不同的位置上接收同一個信號，只要兩個位置的距離大到一定程度，則兩處所收信號的衰落是不相關(guān)的

3、。注意：市區(qū)：d≥0.5λ郊區(qū)：d≥0.8λTXRX1RX2d圖4-2二重空間分集載頻波長λ4.1分集接收——分集方式(2)極化分集:由于兩個不同極化的電磁波具有獨立的衰落特性，因而發(fā)送端和接收端可以用兩個位置很近但為不同極化的天線分別發(fā)送和接收信號，以獲得分集效果。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊，節(jié)省空間，天線可裝在同一地點。缺點是由于發(fā)射功率要分配到兩副天線上，信號功率將有3dB的損失。TXRX1RX2圖4-3極化分集垂直極化波水平極化波4.1分集接收——分集方式(3)角度分集:由于地形地貌和建筑物等環(huán)境的不同，到達接收端的不同路徑的信號可能來自于不同的方向，在接收端，采用方向性天線，分別指向不同的

4、信號到達方向，則每個方向性天線接收到的多徑信號是不相關(guān)的。4.1分集接收——分集方式TXRX1RX2圖4-4角度分集4.1分集接收——分集方式(4)頻率分集：將要傳輸?shù)男畔⒎謩e以不同的載頻發(fā)射出去，只要載頻之間的間隔足夠大（大于相干帶寬），那么在接收端就可以得到衰落特性不相關(guān)的信號。優(yōu)點：與空間分集相比，減少了天線的數(shù)目。缺點：要占用更多的頻譜資源，在發(fā)端需要多部發(fā)射機。(5)時間分集：將給定的信號在時間上相隔一定的間隔重復(fù)傳輸M次，只要時間間隔大于相干時間（），就可以得到M條獨立的分集支路。注意：相干時間是與移動臺運動速度成反比，因此當(dāng)移動臺處于靜止?fàn)顟B(tài)時，時間分集基本上是沒有用處的。4.

5、1分集接收——分集方式顯分集和隱分集顯分集：被傳輸信號可以按某個參量分成多徑獨立信號。例如：空間分集，天線極化分集、頻率分集和時間分集等。例如：碼分多址（CDMA）系統(tǒng)通常使用RAKE接收機，它能夠通過時間分集來改善鏈路性能。隱分集：將分集作用隱含在被傳輸信號之中（直接擴頻技術(shù)、信道交織編碼），在接收端利用信號處理技術(shù)實現(xiàn)分集。②檢測后合并根據(jù)合并位置分①檢測（解調(diào)）前合并合并器檢測器合并器檢測器檢測器4.1分集接收——合并方式圖4-5檢測前合并圖4-6檢測后合并4.1分集接收——合并方式根據(jù)合并技術(shù)分：設(shè)M個輸入信號電壓為r1(t)，r2(t),…，rM(t)，則合并器輸出電壓r(t)為

6、選擇式合并(SelectionDiversity)最大比合并(MaximumDiversity)等增益合并(EqualGainCombining)選擇式合并特點：簡單只利用一路信號能量，其他未利用，性能較差4.1分集接收——合并方式圖4-7選擇式合并最大比值合并優(yōu)點：按信噪比加權(quán)各路信號后再合并，合并后信噪比大，衰落小。缺點：控制復(fù)雜4.1分集接收——合并方式圖4-8最大比合并等增益合并RX1RX2r1r2檢測器rE+4.1分集接收——合并方式圖4-9等增益合并特點：a.性能與最大比合并接近b.電路簡單分集合并的性能：指分集合并前、后信噪比的改善程度。為便于比較三種合并方式，假設(shè)它們都滿

7、足下列三個條件：(1)每一支路的噪聲均為加性噪聲且與信號不相關(guān)，噪聲均值為零，具有恒定均方根值；(2)信號幅度的衰落速率遠低于信號的最低調(diào)制頻率；(3)各支路信號的衰落互不相關(guān)，彼此獨立。4.1分集接收——分集合并性能選擇式合并的性能選擇式合并器的輸出信噪比：即當(dāng)前選用的那個支路送入合并器的信噪比。設(shè)第k個支路的信號功率為r2k/2，噪聲功率為Nk,可得第k支路的信噪比為4.1分集接收——分集合并性