第09讲-分集接收技术.pptVIP

移动通信-物理层关键技术2;内容;分集技术;分集技术;分集技术的目的;分集的根底;分集方式——宏分集与微分集;分集技术的分类;常用分集技术;空间位置分集;极化分集;角度扩展---空间角度分集;频率分集技术——占用更多的频谱资源;时间分集——占用更多的时间资源;时间分集的条件;时间分集的实现;分集合并;分集合并技术;选择式合并;选择式分集合并示意图;选择式合并的评估;等增益合并(EGC);最大比值合并(MRC);最大比值合并(MRC);分集合并性能的分析与比较;合并性能分析与比较的前提;选择式合并的性能;通常，信噪比必须到达某一门限值γt，才能保证接收机输出的话音质量(或者误码率)到达要求。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。

假设第k个支路中γk＜γt的概率为Pk(γk＜γt)，那么在M个支路情况下中断概率以PM(γS＜γt)表示时，可得;由选择式合并的信噪比可知，γk≤γt，即r2k/2Nk≤γt，或

因此

设rk的起伏服从瑞利分布，即

可得

;那么

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

令平均信噪比为，那么

由此可得M重选择式分集的可通率为;选择式合并输出载噪比累积概率分布曲线;选择式合并的改善因子;选择式合并平均信噪比的改善因子

由上式可见，选择式合并的平均信噪比改善因子随分集重数(M)增大而增大，但增大速率较小。改善因子常以dB计，即上式可写成;等增益合并的性能;等增益合并分集系统载噪比的

累积概率分布曲线;等增益合并的改善因子;最后得出等增益合并的信噪比改善因子为

显然当M(分集重数)较大时，趋于常数，信噪比的改善程度趋缓。

;最大比值合并的性能;由于各支路信噪比为：

即

代入〔1〕式，

根据许瓦尔兹不等式;那么有

利用上述关系式，代入〔2〕式

可见，最大比值合并器输出可能得到的最大信噪比为各支路信噪比之和，即;最大比值合并时各支路加权系数与本路信号幅度成正比，而与本路的噪声功率成反比，合并后可获得最大信噪比输出。假设各路噪声功率相同，那么加权系数仅随本路的信号振幅变化。

最大比值合并信噪比γR的概率密度函数：

累积概率分布：;由上式画出的最大比值合并分集系统的累积概率分布曲线如图下页所示。

不难得知，在同样条件下，与选择式合并分集系统相比，最大比值合并分集系统具有较强的抗衰落性能。

例如，二重分集(M=2)与无分集(M=1)相比，在超过纵坐标概率为99%情况下有13dB增益，优于选择式合并分集系统(10dB增益)。

;最大比值合并输出载噪比的累积概率分布曲线

;最大比值合并的改善因子;例4-1在二重分集情况下，试分别求出三种合并方式的信噪比改善因子。

解:选择式合并

或

最大比率合并

或;等增益合并

或;三种合并方式的D(M)与M关系;NFSK二重分集系统平均误码率;NFSK选择式合并的平均误码率;;NFSK最大比值合并的平均误码率;DPSK多重分集系统平均误码率;DPSK选择式合并的平均误码率;二重分集(M=2)时的平均误码率Pe,2为

当平均载噪比γ01时，那么

当M=3时，有

当M=4时，有

;三种合并方式的误码率比较;隐分集技术;直接序列扩频〔DSSS〕;DSSS多径的别离与合并