第7章分集ppt課件

1、第第 7 7章章 分集技術分集技術 l分集的概念分集的概念l空間分集空間分集l極化分集極化分集l角分集角分集l頻率分集頻率分集l時間分集時間分集l空時發(fā)射分集空時發(fā)射分集當信道出現(xiàn)深度衰落時，接納到的信號遭到很大衰減，從當信道出現(xiàn)深度衰落時，接納到的信號遭到很大衰減，從而呵斥嚴重誤碼。假設可以提供多條獨立衰落信道，使同而呵斥嚴重誤碼。假設可以提供多條獨立衰落信道，使同樣的信號在這些信道上獨立傳輸，把從這些信道上接納到樣的信號在這些信道上獨立傳輸，把從這些信道上接納到的信號合并后進展判決，這就是分集接納技術。由于多條的信號合并后進展判決，這就是分集接納技術。由于多條獨立衰落信道同時發(fā)生深度衰落的

2、概率必然是比較小的，獨立衰落信道同時發(fā)生深度衰落的概率必然是比較小的，所以分集技術可顯著改善誤碼性能。所以分集技術可顯著改善誤碼性能。7.1 7.1 分集的概念分集的概念l分集的概念：l在相互獨立的衰落途徑上發(fā)射一樣信號并從中提取信息的方法。l分集的目的：l 把多個信號合并，減少深衰落的影響。l分集增益：分集后誤碼率曲線斜率的添加l分集可分為：l宏分集：大尺度衰落l微分集：小尺度衰落選擇分集的引入l選擇分集：在接納機運用一個監(jiān)測臺和天線切換開關來選擇瞬時信噪比最優(yōu)的支路。l假設有M個獨立的Rayleigh衰落信道，每個信道是一個分集支路，假定各支路的平均信噪比 相等。設定給定任務閾值信噪比為選

3、擇分集的引入l那么一切支路的SNR均小于閾值的概率中斷率為：l至少有一條支路的SNR大于閾值的概率可通率為：l分集后平均信噪比為：/(1)Me /1 (1)MiPe 11Mkk稱為信噪比改善因子l假定采用4支路分集，每支路收到一個獨立的Rayleigh信號。假設信噪比的均值為20dB，判決閾值為SNR=10dB。試將此情況與沒有運用分集的簡單接納機相比。提示：比較分集前后的中斷率 宏分集宏分集l大尺度衰落表現(xiàn)為對數(shù)-正態(tài)分布。在重陰影區(qū)，挪動臺接納到的信號強度低于在自在空間中傳播時的強度。挪動臺經過選擇一個所發(fā)信號不在陰影區(qū)的基站，可改善前向鏈路上的信噪比。微分集微分集l當接納多個不相關的短時

4、衰落信號時，為了防止深度衰落，那么應采用微觀分集方案處置快速變化的信號。l可分為：空間分集、天線分集、頻率分集、時間分集等。7.2 7.2 空間分集空間分集l假設接納機有多個相隔足夠遠的天線，可假設接納機有多個相隔足夠遠的天線，可實現(xiàn)空間分集。實現(xiàn)空間分集。l挪動臺空間分集：挪動臺天線間的間隔大挪動臺空間分集：挪動臺天線間的間隔大于半個波長，從不同天線上接納的信號根于半個波長，從不同天線上接納的信號根本上是不相關的。本上是不相關的。l基站空間分集：天線之間的相關性和天線基站空間分集：天線之間的相關性和天線高度與天線間隔的比值有關。在較低頻率高度與天線間隔的比值有關。在較低頻率上不宜采用空間分集

5、。上不宜采用空間分集。7.3 7.3 極化分集極化分集l運用程度極化和垂直極化的兩根發(fā)送或接運用程度極化和垂直極化的兩根發(fā)送或接納天線，不同極化的接納功率大致一樣，納天線，不同極化的接納功率大致一樣，且同時閱歷深衰落的能夠性很小。且同時閱歷深衰落的能夠性很小。l缺陷：缺陷：l最多只需兩個分集支路最多只需兩個分集支路l有有3dB的功率損失的功率損失角分集l使電磁波經過幾個不同的途徑，并以不同的角度到達接納機。l角度分集在較高頻率時易于實現(xiàn)。l 角分集l將接納天線的波束寬度限制在一定角度內，用定向天線可以實現(xiàn)角度分集。假設天線張角非常小，至多只需一個徑落在波束寬度內，那么不存在多徑衰落。但定向天線

6、有能夠會降低信噪比。l智能天線是一種天線陣列，經過調整陣元的相位，能把方向對準最強徑。l 頻率分集l用不同的載波發(fā)送一樣的窄帶信號，載波的間隔是信道的相關帶寬。l用于FDM的視距微波鏈路中，在這種方式中，有一個頻道一直是空閑的，用來與其它任務的載頻進展頻率分集切換。當需求分集時，相應的業(yè)務被切換到備用頻率上。l頻率分集需求增大發(fā)送功率l需求兩個以上的接納機l頻譜利用率不高時間分集l以超越信道相關時間的時間間隔反復發(fā)送信號，以便讓再次遭到的信號具有獨立的衰落環(huán)境，從而產生分集效果。l用于擴頻CDMA的RAKE接納機中，以處置多徑信號。l時間分集降低了數(shù)據(jù)傳輸速率l時間分集不適用于靜止的情況l經過編碼和交錯也可實現(xiàn)時間分集空時發(fā)射分集l發(fā)送分集有