對(duì)流層散射信道課件

1、第二章 信道 信道的定義及分類(lèi) 信道數(shù)學(xué)模型 恒參信道舉例 恒參信道特性及其對(duì)信 號(hào)傳輸?shù)挠绊?隨參信道舉例 隨參信道特性及其對(duì) 號(hào)傳輸?shù)挠绊?隨參信道特性的改善 信道的加性噪聲 小結(jié)1 信道是通信系統(tǒng)必不可少的組成部分，信道的特性將直接影響到系統(tǒng)的總特性。 2.1 信道的定義及分類(lèi)2狹義信道：發(fā)射端和接收端之間傳輸媒質(zhì)的總稱(chēng)，是任何一個(gè)通信系統(tǒng)不可或缺的組成部分。按傳輸媒質(zhì)的不同，狹義信道又可分為有線(xiàn)信道與無(wú)線(xiàn)信道兩類(lèi)。廣義信道：除包括傳輸媒質(zhì)外，還包括有關(guān)的變換裝置(如發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、饋線(xiàn)與天線(xiàn)、調(diào)制器、解調(diào)器等)。3廣義信道按照它包含的功能，可以劃分為： 調(diào)制信道：調(diào)制器輸出端到解調(diào)

2、器輸入端的部分。從調(diào)制和解調(diào)的角度來(lái)看，調(diào)制器輸出端到解調(diào)器輸入端的所有變換裝置及傳輸媒質(zhì)，不論其過(guò)程如何，只不過(guò)是對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行某種變換。 編碼信道：編碼器輸出端到譯碼器輸入端的部分。4調(diào)制信道與編碼信道 5 2.2 信道數(shù)學(xué)模型 一、調(diào)制信道 調(diào)制信道的共性有一對(duì)(或多對(duì))輸入端和一對(duì)(或多對(duì))輸出端；絕大多數(shù)的信道都是線(xiàn)性的，即滿(mǎn)足疊加原理；信號(hào)通過(guò)信道具有一定的遲延時(shí)間，而且它還會(huì)受到(固定的或時(shí)變的)損耗；即使沒(méi)有信號(hào)輸入，在信道的輸出端仍有一定的功率輸出(噪聲)。6 調(diào)制信道的模型二對(duì)端網(wǎng)絡(luò)多對(duì)端網(wǎng)絡(luò)7對(duì)于二對(duì)端的信道模型，其輸出與輸入的關(guān)系應(yīng)該有 其中， 為輸入的已調(diào)信號(hào)； 為信

3、道總輸出波形； 為加性噪聲/干擾，且與 相互獨(dú)立。 表示已調(diào)信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)所發(fā)生的(時(shí)變)線(xiàn)性變換。 若設(shè) ，則有8加性干擾 乘性干擾 通常乘性干擾是一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)，包括各種線(xiàn)性畸變、非線(xiàn)性畸變，同時(shí)由于信道的遲延特性和損耗特性隨時(shí)間作隨機(jī)變化，往往用隨機(jī)過(guò)程來(lái)表述。 在分析乘性干擾時(shí)，可以把信道粗略分為兩大類(lèi)： 恒參信道： 不隨時(shí)間變化或基本不變化； 隨參信道： 是隨機(jī)快變化的。調(diào)制信道對(duì)信號(hào)的影響9對(duì)信號(hào)的影響是一種數(shù)字序列的變換，即把一種數(shù)字序列變成另一種數(shù)字序列；一般把編碼信道則看成是一種數(shù)字信道；編碼信道模型可以用數(shù)字的轉(zhuǎn)移概率來(lái)描述；可分為有記憶編碼信道和無(wú)記憶編碼信道。二、編碼信道

4、10編碼信道的轉(zhuǎn)移概率模型中，把P(0/0)、P(1/0)、P(0/1)、P(1/1)稱(chēng)為信道轉(zhuǎn)移概率。以P(1/0)為例，其含義是“經(jīng)信道傳輸，把0轉(zhuǎn)移為1的概率”。112.3 恒參信道舉例恒參信道：對(duì)信號(hào)的影響是固定的或變化極為緩慢的；架空明線(xiàn)和電纜、中長(zhǎng)波地波傳播、超短波及微波視距傳播、人造衛(wèi)星中繼、光導(dǎo)纖維以及光波視距傳播等信道是恒參信道。121、有線(xiàn)電信道及其特性明線(xiàn)：平行而相互絕緣的架空裸線(xiàn)線(xiàn)路。傳輸損耗低；易受氣候和天氣的影響；對(duì)外界噪聲干擾敏感。對(duì)稱(chēng)電纜：同一保護(hù)套內(nèi)有許多對(duì)相互絕緣的雙導(dǎo)線(xiàn)的傳輸媒質(zhì)；導(dǎo)線(xiàn)材料是鋁或銅，直徑為0.41.4mm；為減小各線(xiàn)對(duì)之間的相互干擾，每一對(duì)

5、線(xiàn)都擰成扭絞狀；由于這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，電纜的傳輸損耗比明線(xiàn)大得多，但其傳輸特性比較穩(wěn)定。明線(xiàn)對(duì)稱(chēng)電纜（雙絞線(xiàn)）13同軸電纜：由同軸的兩個(gè)導(dǎo)體構(gòu)成，外導(dǎo)體是一個(gè)圓柱形的空管(金屬絲網(wǎng))，內(nèi)導(dǎo)體是金屬線(xiàn)(芯線(xiàn))，中間填充著介質(zhì)；外導(dǎo)體接地，起屏蔽作用，外界噪聲很少進(jìn)入其內(nèi)部。142、光纖信道及其基本特性 定義：光導(dǎo)纖維(簡(jiǎn)稱(chēng)光纖)為傳輸媒質(zhì)、光波為載波的光纖信道 ；特點(diǎn)：損耗低、頻帶寬、線(xiàn)徑細(xì)、重量輕、可彎曲半徑小、不怕腐蝕、節(jié)省有色金屬以及不受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)；組成：光源、光纖線(xiàn)路及光電探測(cè)器等三個(gè)部分光源是光載波發(fā)生器，廣泛應(yīng)用半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)做光源；在接收端是一個(gè)

6、直接檢波式的光探測(cè)器，常用PIN光電二極管或雪崩光電二極管(APD管)來(lái)實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度的檢測(cè)；中繼器有兩種類(lèi)型：直接中繼器和間接中繼器。在數(shù)字光纖信道中，為了減小失真以及防止噪聲的積累，每隔一定距離需加入再生中繼器。15 單模光纖：當(dāng)光纖中只能傳輸一種光波的模式； 由于光波波長(zhǎng)極短，傳光特性較好；但是光纖的 芯徑極小、截面尺寸小，在制造、耦合和連接上 都比較困難； 多模光纖：光纖中能傳輸?shù)哪Ｊ讲恢挂粋€(gè)；多模 光纖的截面尺寸較大，在制造、耦合和連接上都 比單模光纖容易。 分類(lèi)16光纖信道的技術(shù)參數(shù)： 損耗（是光纖能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那疤幔?色散（是指信號(hào)的群速度隨頻率或模式不同而引起的信號(hào)失真這種物

7、理現(xiàn)象）。光纖信道的簡(jiǎn)化方框圖 173、無(wú)線(xiàn)電視距中繼信道 定義：工作頻率在超短波和微波波段時(shí)，電磁波基本上沿視線(xiàn)傳播，通信距離依靠中繼方式延伸的無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路；相鄰中繼站間距離一般在4050km；適用場(chǎng)合：長(zhǎng)途干線(xiàn)、移動(dòng)通信網(wǎng)及某些數(shù)據(jù)收集(如水文、氣象數(shù)據(jù)的測(cè)報(bào))系統(tǒng)中；組成：終端站、中繼站及各站間的電波傳播路徑；特點(diǎn)：傳輸容量大、發(fā)射功率小、通信穩(wěn)定可靠，以及和同軸電纜相比，可以節(jié)省有色金屬等優(yōu)點(diǎn)。18 無(wú)線(xiàn)電中繼信道的構(gòu)成 194、衛(wèi)星中繼信道及其基本特性 定義：無(wú)線(xiàn)電中繼信道的一種特殊形式；同步通信衛(wèi)星：軌道在赤道平面上的人造衛(wèi)星，當(dāng)它離地面高度為35860km時(shí)，繞地球運(yùn)行一周的時(shí)間恰

8、為24小時(shí)，采用三個(gè)適當(dāng)配置的同步衛(wèi)星中繼站就可以覆蓋全球(除兩極盲區(qū)外)；具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋地域廣、傳播穩(wěn)定可靠、傳輸容量大等突出的優(yōu)點(diǎn)；組成：由通信衛(wèi)星、地球站、上行線(xiàn)路及下行線(xiàn)路構(gòu)成；上行與下行線(xiàn)路是地球站至衛(wèi)星及衛(wèi)星至地球站的電波傳播路徑，而信道設(shè)備集中于地球站與衛(wèi)星中繼站中。20 衛(wèi)星中繼信道的概貌 212.4 恒參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?恒參信道對(duì)信號(hào)的影響是確定的或者是變化極其緩慢的，可以等效為一個(gè)非時(shí)變的線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性可用幅度頻率特性及相位頻率特性來(lái)表征。 設(shè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)為 其中， 是幅頻特性， 為相頻特性。22幅度頻率畸變 舉例

9、 有線(xiàn)電音頻信道的帶寬為300Hz3400Hz，其幅度頻率畸變是由幅度頻率特性的不理想所引起的，低頻端截止頻率約在300Hz以下，每倍頻程衰耗升高1525db，在3001100Hz范圍內(nèi)衰耗比較平坦，在11002900Hz之間，衰耗通常是線(xiàn)性上升的，在2900Hz以上，衰耗增加很快，每倍頻程增加8090db。23 典型音頻電話(huà)信道的相對(duì)衰耗 24影響：不均勻衰耗使傳輸信號(hào)的幅度隨頻率發(fā)生畸變，引起信號(hào)波形的失真；傳輸數(shù)字信號(hào)，還會(huì)引起相鄰碼元波形在時(shí)間上的相互重疊，造成碼間串?dāng)_。抑制措施：為了減小幅度頻率畸變，在設(shè)計(jì)總的電話(huà)信道傳輸特性時(shí)，一般都要求把幅度頻率畸變控制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)；即通過(guò)

10、一個(gè)線(xiàn)性補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，使衰耗特性曲線(xiàn)變得平坦，這一措施通常稱(chēng)之為“均衡”；在載波電話(huà)信道上傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，通常要采取均衡措施。25相位頻率畸變 相位一頻率畸變：相位頻率特性偏離線(xiàn)性關(guān)系所引起的畸變。生成原因舉例：電話(huà)信道的相位頻率畸變主要來(lái)源于信道中的各種濾波器及可能有的加感線(xiàn)圈，尤其是在信道頻帶的邊緣畸變更為嚴(yán)重；特點(diǎn)：相頻畸變對(duì)模擬話(huà)音通信影響并不顯著，這是因?yàn)槿硕鷮?duì)相頻畸變不太靈敏；但對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸卻不然，尤其當(dāng)傳輸速率高時(shí)，相頻畸變會(huì)引起嚴(yán)重的碼間串優(yōu)，造成誤碼。26群遲延頻率特性 定義：相位頻率特性對(duì)頻率的導(dǎo)數(shù)，若相位頻率特性為 ，則若 呈線(xiàn)性關(guān)系，那么 曲線(xiàn)將是一條水平直線(xiàn)，如下圖所示

11、。此時(shí)信號(hào)的不同頻率成分將有相同的群遲延，因而信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸后不會(huì)發(fā)生畸變；理想的相位-頻率特性及群時(shí)延-頻率特性 27實(shí)際的信道特性總是偏離理想的相位頻率特性及群時(shí)延-頻率特性，下圖給出一個(gè)典型的電話(huà)信道的群遲延頻率特性。28舉例：當(dāng)非單一頻率的信號(hào)通過(guò)該信道時(shí)，信號(hào)頻譜中的不同頻率分量將有不同的群遲延，即它們到達(dá)的時(shí)間不一樣，從而引起信號(hào)的畸變。圖(a)是待發(fā)送的原信號(hào)，由基波和三次諧波組成，幅度比為2：1；經(jīng)受不同的遲延，基波相移，三次諧波相移2，合成波形與原信號(hào)的波形有了明顯的差別。29恒參信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)钠渌绊?非線(xiàn)性畸變：由信道中元器件的振幅特性非線(xiàn)性引起的，造成諧波失真及若干

12、寄生頻率等；頻率偏移：由信道中接收端解調(diào)載頻與發(fā)送端調(diào)制載頻之間偏差造成的；相位抖動(dòng)：由調(diào)制和解調(diào)載頻不穩(wěn)定造成的，相位抖動(dòng)相當(dāng)在發(fā)送信號(hào)上附加一個(gè)小指數(shù)的調(diào)頻。302.5 隨參信道舉例1、短波電離層反射信道短波的定義：波長(zhǎng)為10010m(相應(yīng)的頻率為330MHz)的無(wú)線(xiàn)電波；短波信道：既可沿地表面?zhèn)鞑ィ部捎呻婋x層反射傳播； 地波傳播：一般是近距離的，限于幾十公里范圍； 天波傳播：借助于電離層的一次反射或多次反射可傳輸幾千公里，乃至上萬(wàn)公里的距離；31電離層的相關(guān)知識(shí)：離地面高60600km的大氣層稱(chēng)為電離層，是短波通信的主要路徑；電離層是由分子、原子、離子及自由電子組成的；形成電離層的主要

13、原因是太陽(yáng)輻射的紫外線(xiàn)和x射線(xiàn)；信號(hào)經(jīng)電離層一次反射的最大傳輸距離約為4000km；如果通過(guò)兩次反射，那么通信距離可達(dá)8000km。32短波信道電離層反射傳播33天波通信頻率的選?。簽閷?shí)現(xiàn)短波通信，在選用工作頻率時(shí)要考慮兩點(diǎn)：工作頻率應(yīng)小于最高可用頻率、選用頻率的電磁波在電離層的吸收較??；天波通信中的多徑傳輸：由電波經(jīng)電離層的一次反射和多次反射以及反射層高度不同等原因引起的；天波通信的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)很明顯，要求的功率較小，終端設(shè)備的成本較低，傳播距離遠(yuǎn)，受地形限制較小，以及不易受到人為破壞；因此短波電離層反射信道現(xiàn)在仍然是遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹匾诺乐弧?4對(duì)流層散射信道：一種超視距的傳播信道，其一跳的

14、傳播距離約為100500km，可工作在超短波和微波波段。對(duì)流層簡(jiǎn)介：離地面1012km以下的大氣層。在對(duì)流層中，由于大氣湍流運(yùn)動(dòng)等原因產(chǎn)生了不均勻性，故引起電波的散射；散射具有強(qiáng)方向性。流層散射信道中的衰落：可分為慢衰落和快衰落；前者取決于氣象條件，后者由多徑傳播引起。2、對(duì)流層散射信道35 散射信道是典型的多徑信道；多徑傳播不僅引起信號(hào)電平的快衰落，而且還會(huì)導(dǎo)致波形失真；如圖所示，窄脈沖經(jīng)過(guò)不同長(zhǎng)度的路程到達(dá)接收點(diǎn)，由于經(jīng)過(guò)的路程不同使得到達(dá)接收點(diǎn)的時(shí)刻也不同，結(jié)果脈沖被展寬了，稱(chēng)為信號(hào)的時(shí)間擴(kuò)展。 對(duì)流層散射信道中的多徑傳輸36 脈沖信號(hào)通過(guò)帶限系統(tǒng)后，波形也被展寬，而且系統(tǒng)頻帶越窄，波形

15、展寬越多；散射信道好像是一個(gè)帶限濾波器，其允許頻帶定義為 式中： 是最大多徑時(shí)延差；當(dāng)信號(hào)帶寬小于信道的允許頻帶時(shí)，波形不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重失真。 允許頻帶 對(duì)流層散射信道的應(yīng)用場(chǎng)合 干線(xiàn)通信需要每隔300km左右建立一個(gè)中繼站，構(gòu)成無(wú)線(xiàn)電中繼線(xiàn)路，以達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信主要應(yīng)用于海島與陸地、邊遠(yuǎn)地區(qū)與中心城市之間的通信。372.6 隨參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?隨參信道的傳輸媒質(zhì)三個(gè)特點(diǎn): 對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間而變化 傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間而變 多徑傳播38移動(dòng)通信信道 移動(dòng)通信信道建模 移動(dòng)通信信道是一種隨參信道，無(wú)線(xiàn)電信號(hào)通過(guò)移動(dòng)信道時(shí)會(huì)受到各個(gè)方面的衰減損失，接收信號(hào)功率可表示為 其中 表示

16、距離向量，其絕對(duì)值表示移動(dòng)用戶(hù)與基站的距離。 39自由空間的路徑損失 ：移動(dòng)臺(tái)與基站之間距離的函數(shù)，描述的是大尺度區(qū)間(數(shù)百或數(shù)千米)內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度隨發(fā)射接收距離而變化的特性；陰影衰落 ：由傳輸環(huán)境中的地形起伏、建筑物和其它障礙物對(duì)電波的阻塞或遮蔽而引起的衰落；陰影衰落描述的是中等尺度區(qū)間(數(shù)百波長(zhǎng))內(nèi)信號(hào)電平中值的慢變化特性；陰影衰落常稱(chēng)慢衰落，也稱(chēng)長(zhǎng)期衰落，主要來(lái)自建筑物和其它障礙物的阻塞效應(yīng)；多徑衰落 ：由移動(dòng)傳播環(huán)境中的多徑傳輸而引起的衰落；描述的是小尺度區(qū)間(數(shù)個(gè)或數(shù)十波長(zhǎng))內(nèi)接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的瞬時(shí)值的快速變化特性；多徑衰落常稱(chēng)快衰落，又稱(chēng)短期衰落或Rayleigh衰落，由移動(dòng)用戶(hù)附近的

17、多徑散射產(chǎn)生。 移動(dòng)通信信道中的三種效應(yīng)40衰落信號(hào)的路徑損失、慢衰落與快衰落 41多徑傳輸?shù)臄?shù)學(xué)建模 多徑傳播后的接收信號(hào)將是衰減和時(shí)延都隨時(shí)間變化的各路徑的信號(hào)的合成，設(shè)發(fā)射波為 則經(jīng)過(guò)n條路徑傳播后的接收信號(hào)可用下式表述： 式中， 為第i條路徑的接收信號(hào)的振幅； 為第i條路徑的傳輸時(shí)延，它隨時(shí)間不同而變化； 第i條路徑信號(hào)的相位是42 和 隨時(shí)間的變化與發(fā)射載頻的周期相比，通常要緩慢的多，即 和 可以認(rèn)為是緩慢變化的隨機(jī)過(guò)程，因此 設(shè) ， 則 式中， 為合成波 的包絡(luò)； 為合成波 的相位。43有： ， 由于 和 是緩饅變化的，因而， 、 及包絡(luò) ，相位 ，也是緩慢變化的，因此 可視為一個(gè)

18、窄帶過(guò)程。44多徑傳輸?shù)奶匦詮牟ㄐ紊峡?，多徑傳播的結(jié)果使確定的載波信號(hào) 變成了包絡(luò)和相位受到調(diào)制的窄帶信號(hào)，即衰落信號(hào)；從頻譜上看，多徑傳輸引起了頻率彌散，即由單個(gè)頻率變成了一個(gè)窄帶頻譜；信號(hào)的包絡(luò)服從瑞利分布律的衰落，通常稱(chēng)之為瑞利型衰落；多徑效應(yīng)產(chǎn)生選擇性衰落：包括時(shí)間選擇性衰落、頻率選擇性衰落和空間選擇性衰落。45時(shí)間選擇性衰落：一種由多普勒頻移現(xiàn)象引起的衰落過(guò)程的頻率擴(kuò)散；空間選擇性衰落：在通信系統(tǒng)（例如移動(dòng)通信系統(tǒng)）的接收端，多徑信號(hào)到達(dá)天線(xiàn)陣列的到達(dá)角度的展寬。46多徑傳輸中的頻率選擇性衰落 接收信號(hào)為個(gè)不同路徑的散射信號(hào)之和，即 式中， 是第i條路徑(信道)的衰減系數(shù)； 為第i條

19、路徑的相對(duì)傳輸時(shí)間差(簡(jiǎn)稱(chēng)時(shí)延)。 為一階矩表示平均多徑時(shí)延， 的均方根代表多徑時(shí)延散布，常稱(chēng)為時(shí)延擴(kuò)展，平均多徑時(shí)延 和時(shí)延擴(kuò)展 可分別表示為：式中： 表示時(shí)延擴(kuò)展的散布程度， 越大，時(shí)延擴(kuò)展越嚴(yán)重； 越小，時(shí)延擴(kuò)展越輕。47 設(shè)雙路徑信道，并以第一條路徑為參考。設(shè)路徑“1”的散射信號(hào)為 ，信道“2”的散射信號(hào)為 ， 表示雙路徑散射信號(hào)幅值關(guān)系的比例常數(shù)，而 代表路徑2與參考路徑1的時(shí)變相對(duì)時(shí)延。顯然，移動(dòng)用戶(hù)的接收信號(hào)為:雙路徑信道的等效信道 48等效信道的傳遞函數(shù)為等效信道的幅度特性為49 若 （n為整數(shù)）即兩路徑信號(hào)同相時(shí)，接收信號(hào)出現(xiàn)峰點(diǎn)；而當(dāng) 即兩路徑信號(hào)反相時(shí)，接收信號(hào)出現(xiàn)谷點(diǎn)，

20、如下圖所示。等效信道的幅頻特性 50相鄰兩個(gè)峰點(diǎn)的相位差為故有 或?qū)懽?。式中，Bcoh是兩個(gè)相鄰場(chǎng)強(qiáng)均為最大值（即兩信道保持強(qiáng)相關(guān)）時(shí)的最大頻率間隔，它就是相干帶寬。在工程應(yīng)用中，對(duì)于角度調(diào)制信號(hào)，相干帶寬可用下式估算： 式中為時(shí)延擴(kuò)展51總之，相干帶寬是信道頻率選擇性的測(cè)度。相干帶寬與信號(hào)帶寬之比越小，信道的頻率選擇性越強(qiáng)；反之，相干帶寬與信號(hào)帶寬之比越大，信道的頻率選擇性就越弱。頻率選擇性衰落是由發(fā)射碼在信道內(nèi)的時(shí)間擴(kuò)散引起的，會(huì)引起碼間干擾。從頻域看，接收信號(hào)頻譜的某個(gè)頻率分量的增益就會(huì)比其它分量的增益大，從而使接收信號(hào)發(fā)生畸變。522.7 隨參信道特性的改善分集接收分集接收技術(shù)的定義

21、 利用不同路徑、不同頻率、不同電波到達(dá)角、不同時(shí)間和不同集化等方式去接收載有同一信息的信號(hào)，并將同一信息的各個(gè)信號(hào)分量按某種原則加以合并的信息處理技術(shù)。分集接收技術(shù)的實(shí)質(zhì) 包含兩方面內(nèi)容，即信號(hào)的分散接收與合并輸出。分集技術(shù)主要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是如何獲得同一信號(hào)的多個(gè)彼此盡可能不相關(guān)的接收信號(hào)；二是如何有效的利用所接收到的各支路信號(hào)，采取妥善的方式將它們合并。53分集接收技術(shù)的分類(lèi) 空間分集：在接收端架設(shè)幾副天線(xiàn)，各天線(xiàn)的位置間要求有足夠的間距(一般在100個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)以上)，以保證各天線(xiàn)上獲得的信號(hào)基本互相獨(dú)立。頻率分集：采用兩個(gè)或兩個(gè)以上具有一定頻率間隔的頻率同時(shí)發(fā)送和接收同一信息，然后進(jìn)行

22、合成或選擇。要求兩個(gè)分集接收信號(hào)相關(guān)性較小。角度分集：利用天線(xiàn)波束指向不同使信號(hào)不相關(guān)的原理構(gòu)成的一種分集法。極化分集：分別接收水平極化和垂直極化波而構(gòu)成的一種分集方法，兩個(gè)極化方向上的電磁波相關(guān)性極小。54分集集中技術(shù)的分類(lèi) 選擇式集中：從幾個(gè)分散信號(hào)中設(shè)法選擇其中信噪比最好的一個(gè)作為接收信號(hào)；等增益相加式：將幾個(gè)分散信號(hào)以相同的支路增益進(jìn)行直接相加，相加后的信號(hào)作為接收信號(hào)；最大比值相加式：控制各支路增益，使它們分別與本支路的信噪比成正比，然后再相加獲得接收信號(hào)。以上各合并方式改善總接收信噪比的能力不同。最大比值合并方式性能最好，等增益相加方式次之，最佳選擇方式最差。552.8信道的加性噪

23、聲 加性噪聲的分類(lèi) 人為噪聲：源于無(wú)關(guān)的其他信號(hào)源，例如外臺(tái)信號(hào)、開(kāi)關(guān)接觸噪聲、工業(yè)的點(diǎn)火輻射及熒光燈干擾等。自然噪聲：源于自然界存在的各種電磁波源，例如閃電、大氣中的電暴、銀河系噪聲及其他各種宇宙噪聲等。內(nèi)部噪聲：源于系統(tǒng)設(shè)備本身產(chǎn)生的各種噪聲，例如：在電阻一類(lèi)的導(dǎo)體中自由電子的熱運(yùn)動(dòng)(常稱(chēng)為熱噪聲)、真空管中電子的起伏發(fā)射和半導(dǎo)體中載流于的起伏變化(常稱(chēng)為散彈噪聲)及電源哼聲等。56隨機(jī)噪聲的分類(lèi) 單頻噪聲：一種連續(xù)波干擾，可視為己調(diào)正弦波，其幅度、頻率或相位事先不能預(yù)知的；主要特點(diǎn)是占有極窄的頻帶，在頻率軸上的位置可以實(shí)測(cè)。脈沖噪聲：在時(shí)間上無(wú)規(guī)則地突發(fā)短促噪聲，例如工業(yè)上的點(diǎn)火輻射、閃

24、電及偶然的碰撞和電氣開(kāi)關(guān)通斷等產(chǎn)生的噪聲；主要特點(diǎn)是突發(fā)的脈沖幅度大，持續(xù)時(shí)間短，相鄰?fù)话l(fā)脈沖之間有較長(zhǎng)的安靜時(shí)段；從頻譜上看，有較寬的頻譜，頻率越高，頻譜強(qiáng)度就越小。起伏噪聲：以熱噪聲、散彈噪聲及宇宙噪聲為代表的噪聲；其特點(diǎn)是無(wú)論在時(shí)域內(nèi)還是在頻域內(nèi)總是普遍存在和不可避免的。57起伏噪聲的分類(lèi) 熱噪聲：由電阻等導(dǎo)體中自由電子的布朗運(yùn)動(dòng)引起的噪聲；電子的這種隨機(jī)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電流成分，即熱噪聲；服從高斯分布。散彈噪聲：由真空電子管和半導(dǎo)體器件中電子發(fā)射的不均勻性引起的；在給定的溫度下，二極管熱陰極每秒發(fā)射的電子平均數(shù)是常數(shù)，但電子發(fā)射的實(shí)際數(shù)目隨時(shí)間是變化的和不能預(yù)測(cè)的，其值并非固定不變，而是在一個(gè)平均值上起伏變化；服從高斯分布。宇宙噪聲：天體輻射波對(duì)接收機(jī)形成的噪聲；宇宙噪