抗信道衰落技术课件.ppt

　　各条路径加权系数为 1， 因此为等增益合并方式。 在实际系统中还可以采用最大比合并或最佳样点合并方式， 利用多个并行相关器，获得各多径信号能量， 即RAKE接收机利用多径信号，提高了通信质量。 在实际系统中，由于每条多径信号都经受着不同的衰落，具有不同的振幅、相位和到达时间。由于相位的随机性，其最佳非相干接收机的结构由匹配滤波器和包络检波器组成。如图4-10所示，图中匹配滤波器用于对c1(t)cosωt匹配。 三 RAKE接收 图4-10 最佳非相干接收机 三 RAKE接收 如果r(t)中包括多条路径， 则图4-10的输出如图4-11所示。 图中每一个峰值对应一条多径。 图中每个峰值的幅度的不同是由每条路径的传输损耗不同引起的。 为了将这些多径信号进行有效的合并， 可将每一条多径通过延迟的方法使它们在同一时刻达到最大， 按最大比的方式合并， 就可以得到最佳的输出信号。 然后再进行判决恢复， 发送数据。 采用横向滤波器来实现上述时延和最大比合并， 如图4-12所示。 三 RAKE接收 图4-11 最佳非相干接收机的输出波形 三 RAKE接收 图4-12 实现最佳合并的横向滤波器 三 RAKE接收 分集接收技术--分集合并性能比较 分集接收改善了接收信号的信噪比，降低了误码率。分集合并性能指合并前后信噪比改善程度。分集合并的性能系指合并前、后信噪比的改善程度。 为便于比较三种合并方式， 假设它们都满足下列三个条件： (1) 每一支路的噪声均为加性噪声且与信号不相关， 噪声均值为零， 具有恒定均方根值； (2) 信号幅度的衰落速率远低于信号的最低调制频率； (3) 各支路信号的衰落互不相关， 彼此独立。 (4 - 8) 选择式合并器的输出信噪比， 即当前选用的那个支路送入合并器的信噪比。 设有 M个独立的Rayleigh衰落信道，每个信道称作一个分集支路，设第k个支路的信号功率为r2k/2， 噪声功率为Nk, 可得第k支路的信噪比为 1. 选择式合并的性能： (4 - 9) 　　通常， 一支路的信噪比必须达到某一门限值γt， 才能保证接收机输出的话音质量(或者误码率)达到要求。 如果此信噪比因为衰落而低于这一门限， 则认为这个支路的信号必须舍弃不用。 显然， 在选择式合并的分集接收机中， 只有全部M个支路的信噪比都达不到要求， 才会出现通信中断。 若第k个支路中γk＜γt的概率为Pk(γk＜γt)， 则在M个支路情况下中断概率以PM(γS＜γt)表示时， 可得 1. 选择式合并的性能： 因此 (4 - 10) (4 - 11) 设rk的起伏服从瑞利分布， 即 (4 - 12) 可得 由式(4-8)可见， γk≤γt， 即r2k/2Nk≤γt， 或 1. 选择式合并的性能： 则 (4 - 13) 如果各支路的信号具有相同的方差， 即 各支路的噪声功率也相同， 即 N1 = N2 = … = N (4 - 14) 1. 选择式合并的性能： 并令平均信噪比为 ， 则 (4 - 15) 由此可得M重选择式分集的可通率为 (4 - 16) 　　由于(1-e-γt/γ0)的值小于1，因而在γt/γ0一定时，分集重数M增大，可通率T随之增大。 1. 选择式合并的性能： 图4-5 选择式合并输出载噪比累积概率分布曲线 1. 选择式合并的性能： 由此图我们可以得出什么结论？ 例: 假定使用 4 支路分集，每支路收到1个独立的Rayleigh衰落信号。若信噪比的均值 为20dB，判决阈值 =10dB. 试将此情况与没有使用分集的简单接收机相比。 解：根据题意，有： 由式 (4-15) ,即M条支路的中断概率为： 1. 选择式合并的性能： （1）使用 4 支路分集, 即 M= 4, 可得 : （2）如果不用分集 , 令 (4-15) 式中 M = 1: 比较P4和P1，没有使用分集时的SNR低于阈值的概率要比采用4条分集高三个数量级（或可通率低三个数量级）。 1. 选择式合并的性能： 2、最大比率合并的性能： 的大小由各支路 SNR 来分配, SNR大的支路权重大，SNR小的支路权重小,以实现最大的SNR . 最大比率合并的是由Kahn 最先提出，它对M路信号进行加权求和。有以下特点： 1) 每个支路有一个加权因子 2) 各路信号迭加时要保证同相位 (与选择分集不同), 因而要求每个支路有放大和调相电路。 2、最大比率合并的性能： 合并信号