08次课 第05章 抗衰落技术-.ppt

* * 建造一个在某一时刻只能解调一个分集支路的单信道接收机将会廉价的多。 * 建造一个在某一时刻只能解调一个分集支路的单信道接收机将会廉价的多。 * 建造一个在某一时刻只能解调一个分集支路的单信道接收机将会廉价的多。 * * * * 移动通信网因为资源问题，用的最多的是多天线分集 * 5-* 选择式合并是检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。由此可见，在选择式合并器中，加权系数只有一项为 1，其余均为 0。 5-* 5-* 二、增益合并 1）最大比值合并 最佳的分集合并方式，得到最大的输出信噪比。 怎么做才能使得输出信噪比最大？ 每一支路的加权系数 与信号功率成正比，而与噪声功率成反比。 信噪比越高，合并中的贡献越大，加权系数越大。 利用了每一条路径的信号，使接收的每一时刻均达到最大信噪比。 5-* 2 最大比率合并 出发点：在信号合并前对各路载波相位进行调整并使之同相，对各路同相后的信号进行加权，从而充分利用各支路的可用信号，使得在任一时刻均会达到可实现的最大信噪比。 最大比值合并器输出的信号包络为 5-* 二、增益合并 2）等增益合并 能不能有什么方法降低最大比合并的复杂度，但性能又不会下降太多呢？ 各支路的信号等增益相加。 实现简单，性能接近最大比合并。 5-* 二、增益合并 与开关式合并相比，增益合并在性能上有较大的提升，这种性能提升的代价是什么？ 增益合并需要同时对每个分集支路进行解调，对N个分集支路都配备有射频硬件和信号处理功能。 三、分集合并性能 每个分支平均信噪比为10dB。 随着M的增大，等增益和最大比合并方式只相差1dB。实际系统中M较大时，通常采用等增益合并。 5-* 在相同分集重数情况下，最大比值合并方式改善最多，等增益合并方式次之，选择式合并方式最少。 合并增益：分集后输出平均信噪比与未分集时的平均信噪比之间的比值，又称平均信噪比改善因子。 5-* 三、分集合并性能 比较的指标 合并增益、中断率、误码率、分集增益等 影响分集性能的因素? 5-* 三、分集合并性能 M分集支路数对分集合并性能的影响是？ 随着分集支路的增加，合并增益具有一定的提升。 5-* 三、分集合并性能 采用不同的分集合并方法对性能是否有影响？ 等增益合并的性能比最大比值合并稍差，但优于选择式合并 5-* 三、分集合并性能 支路相关性 分集技术用较强信号支路来补偿信号的衰落。 如果分集支路之间存在相关性，那么所有可用信号同时衰落的概率将大的多，这样就没有提供分集合并增益。 分集合并技术概述 分集合并技术 如何工作 优点 缺点 最大比合并 将M重分集的支路按照总信干噪比最大化的原则合并 获得M支路通信系统的最优性能 需要同时解调M条信道，需要信干噪比估计算法 等增益合并 M重分集的支路按等权重相加 获得M支路通信系统接近最优的性能，不需要信干噪比估计算法 需要同时解调M条信道 纯选择性合并 选取M条可用信道中最好的一个 在开关式合并接收机中有最好的性能 需要同时监视M条支路上的信号 切换和检验 如果当前支路信号衰落到门限以下，则选取另一支路 使用简单的单信道接收机 各支路的同时衰落会导致突发的无效快速切换，大多数应用取M=2 切换和等待 一旦切换，一直等待到当前支路信号强度由门限以上衰落到门限以下再切换到下一支路 使用简单的单信道接收机 新选择的支路信号可能比前一支路更差 5-* 5-* 四、分集合并小结 分集技术的优点： 有效的提高了系统抗衰落性能。 提高程度由分集方式、支路个数、合并方式、支路相关性等因素共同决定。 分集技术的代价？ 占用了更多的资源 移动通信网通常采用哪种分集方式？ 移动通信网因为资源问题，用的最多的是多天线分集。 特殊的分集方式 交织 ——时间隐分集 原理：把一个较长的突发错误离散成随机错误，再利用纠正随机错误的编码FEC技术消除随机差错。 特点：交织可以在不附加任何开销的情况下，使数字通信系统获得时间分集。不足是增加了传输时延。 为何要用交织？ 信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效，难以抗突发持续较长的深衰落和突发干扰。而使用交织可使数据经无线信道后发生的差错串长度变短，进而更易纠错。 5-* 5-* 设在传输期间，帧2丢失，若没有交织，则会丢失某一整个消息分组，而采用交织后，仅每个消息分组的第2比特丢失，则利用纠错编码技术可以恢复出全部分组中的消息。可见，上图所示的交织就是把码字的i个比特分散到j个帧中（即不同的时间段中），以改变源比特的邻近相关特性，显然帧值j越大，传输特性越好，但传输时延也越大。 5-* 交织器的实现 原理：一个（I，J）的