GSM多徑干擾分析

《GSM多徑干擾分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、GSM多徑干擾分析無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào)的多徑效應(yīng)是一個(gè)RF信號(hào)從基站發(fā)出，一路信號(hào)直線(xiàn)到達(dá)某移動(dòng)臺(tái)，而另一路或多路信號(hào)是經(jīng)過(guò)墻壁、山體等物反射(或光纖直放站分布系統(tǒng))才到達(dá)該移動(dòng)臺(tái)，由于后面的多徑信號(hào)在路徑的延長(zhǎng)必然導(dǎo)致時(shí)間的延遲。既多徑信號(hào)在時(shí)間上是離散的，在CDMA通信系統(tǒng)中，通過(guò)采用RAKE接收機(jī)，可能同時(shí)解調(diào)多個(gè)路徑信號(hào)，很好地解決了多徑效應(yīng)問(wèn)題，而GSM系統(tǒng)中由于無(wú)RAKE接收機(jī)，使得多徑干擾成為影響GSM無(wú)線(xiàn)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(wèn)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(guò)程的應(yīng)對(duì)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(hào)重疊，接收端收到干擾。這經(jīng)常稱(chēng)之為碼間干擾或者是ISI。因?yàn)樾盘?hào)的形狀表達(dá)了要傳送的信息，接收端在解調(diào)信號(hào)的信息時(shí)會(huì)出錯(cuò)。如果延遲足夠大，包中還會(huì)有比特錯(cuò)誤。接收端不能區(qū)分符號(hào)，正確理解相應(yīng)的比特。由于這會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的冗余檢錯(cuò)(CRC)錯(cuò)誤和重傳，無(wú)線(xiàn)性能表現(xiàn)會(huì)比廣州的交通還糟糕數(shù)字傳輸?shù)囊霂?lái)了另一問(wèn)題是時(shí)間色散。這一問(wèn)題也起源于反射，但與多徑衰落不同，其反射信號(hào)來(lái)自遠(yuǎn)離接收天線(xiàn)的物體約在幾千米遠(yuǎn)處，圖1

3、為時(shí)間色散一例。由基站發(fā)送?”、“0”序列，如果反射信號(hào)的達(dá)到時(shí)間剛好滯后直射信號(hào)一個(gè)比特的時(shí)間，那么接收機(jī)將在從直射信號(hào)中檢出“0”的同時(shí)，還從反射信號(hào)中檢岀“1”,于是導(dǎo)致符號(hào)“1”對(duì)符號(hào)“0”的干擾。在GSM系統(tǒng)中，比特速率為270kbit/s,則每一比特時(shí)間為3.7（iso因此，一比特對(duì)應(yīng)1.1kmo假如反射點(diǎn)在移動(dòng)臺(tái)之后Ikm,那么反射信號(hào)的傳輸路徑將比直射信號(hào)長(zhǎng)2km。這樣就會(huì)在有用信號(hào)中混有比它遲到兩比特時(shí)間的另一個(gè)信號(hào)，岀現(xiàn)了碼間干擾。二、減輕GSM多徑效應(yīng)的方法時(shí)間色散似乎是個(gè)很棘手的問(wèn)題，不過(guò)在G

4、SM系統(tǒng)中采用了自適應(yīng)均衡技術(shù)，這一問(wèn)題的嚴(yán)重性得以緩解。均衡有兩個(gè)基本途徑：一為頻域均衡，它使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的總傳輸函數(shù)滿(mǎn)足無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。它往往是分別校正幅頻特性和群時(shí)延特性，序列均衡通常采用這種頻域均衡法。二為時(shí)域均衡，就是直接從時(shí)間響應(yīng)考慮，使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿(mǎn)足無(wú)碼間串?dāng)_的條件。目前我們面臨的信號(hào)是時(shí)變信號(hào)，因此需要采用第二個(gè)均衡途徑時(shí)域均衡來(lái)達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)無(wú)碼間串?dāng)_。時(shí)域均衡系統(tǒng)的主體是橫向?yàn)V波器，也稱(chēng)橫截濾波器，它由多級(jí)抽頭延遲線(xiàn)、加權(quán)系數(shù)相乘器（或可變?cè)鲆骐娐罚┘跋嗉悠鹘M成

5、，如圖2。圖2橫向?yàn)V波器自適應(yīng)均衡器所追求的目標(biāo)就是要達(dá)到最佳抽頭增益系數(shù)，是直接從傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)字信號(hào)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(jī)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(bǔ)償性能，自適應(yīng)均衡器需有三個(gè)特點(diǎn)：快速初始收斂特性、好的跟蹤信道時(shí)變特性和低的運(yùn)算量。因此，實(shí)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(zhǎng)度的測(cè)試脈沖序列，又稱(chēng)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(dòng)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(lái)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(shí)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(dòng)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(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制19898135456042279708970010010111000010001001011121202399155674267B778B7001011011101111000101101113177543821035

7、6441610EE90E0100001110111010010000111041879683010755043611ED11E0100011110110100010001111057049323327101536B906B0001101011100100000110101162062777011654047213AC13A0100111010110000010011101074399990324766123729F629F101001111101100010100111118626718043570456743BC4

8、BBC11101111000100101110111100下面簡(jiǎn)單介紹一下均衡技術(shù)的原理。信道可以是金屬線(xiàn)、光纜、無(wú)線(xiàn)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(jī)應(yīng)適合用于特殊類(lèi)型傳輸信道，這就意味著該接收機(jī)應(yīng)知道信道是什么樣的，否則就不是最佳接收機(jī)：我們要做的事情就是建立一個(gè)傳輸信道（即空中接口）的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出最可能