第3章 移动通信基本技术.pptVIP

7．分集方式比较 不同分集方式的性能比较一般用平均信噪比的改善因子表示。 平均信噪比的改善因子，是指分集接收机合并器输出的平均信噪比与无分集时接收机的输出平均信噪比相比改善量，一般用分贝表示。 在相同分集重数（即M相同）情况下，最大比值合并方式对信噪比的改善最多，等增益合并方式次之，选择式合并最差。 3.3.2 纠错编码技术 数字信号或信令在传输过程中，由于受到噪声或干扰的影响，信号码元波形变坏，传输到接收端后可能发生错误判决，即把“0”错判成“1”，或把“1”误判成“0”，这样就出现误码。 同时，无线信道的信号由于受到突发的脉冲干扰或遇到衰落，错码会成串出现。 为了降低比特或者数据帧的错误概率，在传送数字信号时往往要根据不同情况进行各种编码。 在信息码元序列中加入监督码元就称为差错控制编码，也称为纠错编码。 无线通信系统采用纠错编码的目标主要是为了降低误码率或误帧率，而衡量不同纠错编码对这些错误概率降低程度的指标是编码增益。 对于给定的误比特率，编码增益G是指通过编码所实现的Eb/No的减少量，即G=(Eb/No)u?(Eb/No)c。 1．奇偶检验码 奇偶检验码是一种常见的检错码。 它是在一个n比特的数据分组中加入1个校验比特，该比特用来指示该分组中1的数目是奇数还是偶数。 2．分组码 一般我们把分组码记为（n，k）码，其中，n为编码输出的码字长度，k为输入的信息位长度，n?k?=?r为每码组中的监督码元数目，或称为校验码元数目。 在一个（n，k）分组码中，信息码元位数k在码字n中所占的比重，称为码率Rc，又称编码效率η，即 码率是衡量分组码有效性的一个基本参数，码率Rc越大，表明信息传输的效率越高。 （1）汉明码 （2）循环冗余校验码 3．卷积码 对于非分组的卷积码，一般可用（n，k，K）来表示，其中，k为输入码元数，n为输出码元数，K为编码器的约束长度。 4．交织码 在有突发差错的衰落信道中，一个突发差错可能引起一连串的错误。 此时，能够纠正或检测独立差错的编码将无能为力，这就需要可以纠正很长的突发差错，而且还不限于单个突发的编码技术，此即交织码技术。 交织是在复合差错控制信道上使用的一种简单而有效的编码技术，它可以大大提高纠正突发错误的能力，可使抗较短突发错误的码变成抗较长突发错误的码，使纠正单个突发错误的码变成能纠正多个突发错误的码。 其原理是通过交织器把长突发错误分散到各个码字中，每个接收码字中的错误个数很少，在码字的纠错能力之内。 最简单的交织器是采用二维存储器阵列实现的块交织器，或者是同时读入读出的同步交织器，其基本点都是将输入的数据先按行读入存储器，然后按列读出，图3-49所示为GSM的交织过程。 图3-49 GSM的交织过程 3.3.3 均衡技术 1．均衡定义 在移动环境中，由于信道的时变多径 传播特性，会引起严重的码间干扰（Inter- Symbol Interference, ISI），可以通过信号 处理的方法来对抗ISI，均衡就是指在接收 端采取的各种用来处理码间干扰（ISI）的 技术。 2．均衡分类 均衡器主要分为线性和非线性两种类型。 线性均衡实现简单、易于理解，但多数无线通信系统并没有采用线性均衡，因为它的噪声增强要比非线性均衡大。 最常用的非线性均衡是实现简单、性能也不错的判决反馈均衡（Decision Feedback Equalization，DFE）。 但在低信噪比时，DFE存在误码传播的问题，进而会导致性能恶化。 最优的均衡技术是最大似然序列估计。 图3-50 均衡器类型、结构和算法 2．频分多址 频分多址（FDMA）是最成熟的多 址复用方式之一，它是基于频率划分信 道的，把可以使用的总频段平均划分为 N个频道，这些频道在频域上互不重叠， 每个频道就是一个通信信道，如图3-39 （a）所示。 采用频分多址的系统，需要进行复杂和严格的频率规划，以减少干扰。 FDMA的优点是技术成熟、稳定、容易实现且成本较低。 它的主要缺点是频谱利用率较低、容量小、越区切换比较复杂、容易产生掉话、基站设备庞大、功率损耗大等。 3．时分多址 时分多址（TDMA）也是非常成熟的通信技术。 TDMA是在同一载波上，将时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干的时隙（每一帧和每个时隙都互不重叠），每个时隙是一个通信信道，分配给用户使用，如图3-39（b）所示。 和频分多址相比，时分多址具有如下特点。 （