移动信道中电波传播特性及基本技术.ppt

 第4章 分集技术(Diversity Techniques) （抗衰落） 4.1 分集概念 4.2 分集方式 4.3 合并方式 4.4 合并方式性能比较 空间分集 分散得到几个独立信号,分散传输，集中处理。 （携带同一信息，不同衰落特性的信号） （不好的衰落特性变成好的） 利用多条相互独立路径传输同一信息源信号, 接收端对信号合并，降低多径衰落的影响， .多个基站同时受到屏蔽效应的机会减少 （选信号好的基站） 路径 1 路径 2 发射分集 处理 数据流 数据流 1 数据流 2 恢复数据流 “宏分集” (多基站分集) 影响， “微分集” 空间、 极化、 频率 时间 4.2分集方式 （按获得多路信号的方式） 慢衰落 快衰落  1）依据:空间独立， 2）结构 (1)空间分集 Space Diversity  3) 天线间距离D米 工程中D为10倍~20倍波长。 不相关 空间的间距越大，多径传播的差异就越大， 900M：3m ~ 6m 1800M：1.5m ~ 3m  1)依据:不同极化电磁波衰落独立, 2)实施: 收发端用两位置很近但不同极化的天线, 3)优点：结构紧凑 (2)空间分集(极化分集) (Polarization) Diversity reception  （1）空间(占空间，多天线) （2）频率 （3）时间? 4.2 分集方式 10 dB -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Time  发射机 T R （2）频率分集 1)依据:频率选择性 2)实施:不同载波 3)优点:减少接收天线（相应设备） 缺点:占用频谱多  （2）频率分集 1)依据:频率选择性 2)实施:不同载波 3)优点:减少接收天线（相应设备） 缺点:占用频谱多 发射机 T R UE 窄带系统 大衰落 发射信号 接收到的衰落信号 频率 频率 强度 强度 大衰落 发射信号 接收到的衰落信号 频率 频率 强度 强度 宽带系统 频率分集（扩频）  （3）时间分集 1)依据:时间间隔足够大，两样点衰落互不相关， 2)实施:信号隔一定时间重复发送m次， 缺点:占用时隙资源 相干时间 延迟 R 延迟 分集技术 空间分集 极化分集 频率分集 时间分集 User2跳频 在不同空间、用不同频率和在不同时间 .分别得到从不同路径来的同一信号（独立） 2.4.1分集接收 2.4.1.3合并方式 R(t)=a1 r1(t)+ a2 r2(t) + ….+ am rm(t)=∑ ak rk(t) 选择式合并 最大比值合并、 等增益合并 2.4.1.3合并方式 r(t)=a1 r1(t)+ a2 r2(t) + ….+ am rm(t)=∑ ak rk(t) （1）选择式合并(Selection Combining_)择优录取 选择信噪比最高支路的信号作为合并器输出。 简单，易实现。 分集重不多时（2重）可取 接收机 接收机 信号电平检测 2.4.1分集接收 2.4.1.3合并方式 r(t)=a1 r1(t)+ a2 r2(t) + ….+ am rm(t)=∑ ak rk(t) （2）等增益合并 (Equal Gain Combining)一视同仁 接收机 接收机 （2）等增益合并。 各支路信号变为同相后相加， 相位变动补偿 相位变动检测 相位变动补偿 相位变动检测 r(t)=a1 r1(t)+ a2 r2(t) + ….+ am rm(t)=∑ ak rk(t) （2）等增益合并。 各支路信号变为同相后相加， 可变相移器 相位比较 器 r(t)=a1 r1(t)+ a2 r2(t) + ….+ am rm(t)=∑ ak rk(t) ∑ （2）最大比值合并 MRC(Maximal Ratio Combining)区别对待 各支路信号变为同相位，与电平成比例的权值相乘后相加。 最优合并。 相位变动补偿 相位变动检测 相位变动补偿 相位变动检测 信号电平检测 信号电平检测 r(t)=a1 r1(t)+ a2 r2(t) + ….+ am rm(t)=∑ ak rk(t) ∑ 2.4.1.4合并方式性能比较 最大比值合并最优 分集重数不多，选择式合并仍可取 M较大，等增益仅比最大比差1.05dB 分集合并后平均信噪比改善程度 分集支路数M a最大比b等增益c选择式  分集技术:利用多条相互独立信号路径，传输相同信息, 接收端对信号合并， 分集有两重含义：分散传输，集中处理， 2.4.1分集接收 2.4.1.1分集接收原理  “宏分集” (“多基站” )减小慢衰落(屏蔽效应) “微分集