第3章噪聲和干擾

Chap3.噪聲和干擾及抗干擾技術(shù)（P56）3.1噪聲和干擾基本概念3.2鄰道干擾3.3同頻干擾3.4互調(diào)干擾3.5分集接收3.6其他抗衰落抗干擾技術(shù)3.1噪聲和干擾基本概念（P56）噪聲：強(qiáng)度小，無規(guī)律干擾：強(qiáng)度大，有一定規(guī)律性內(nèi)部噪聲:系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的各種噪聲如:熱噪聲、散彈噪聲、電源交流聲等外部噪聲:自然噪聲:也叫環(huán)境噪聲,如大氣噪聲,宇宙噪聲等人為噪聲:指各種電氣裝置中電流或電壓發(fā)生急劇變化形成的電磁輻射.如:電動機(jī),電焊機(jī),高頻電氣裝置,電器開關(guān)所產(chǎn)生的火花放電所形成的電磁輻射3.1.2噪聲2.外部噪聲(P57)圖3-2各種環(huán)境噪聲功率與頻率的關(guān)系典型環(huán)境的人為噪聲系數(shù)（P59）圖3-3幾種典型環(huán)境的人為噪聲系數(shù)平均值汽車噪聲與流量的關(guān)系（P59）（1）同頻道干擾（2）臨頻道干擾（3）互調(diào)干擾（4）近端對遠(yuǎn)端的干擾等2.干擾的分類3.2鄰道干擾（P60）鄰道干擾（也稱頻干擾或鄰頻道干擾）是指相鄰的或相近的頻道的干擾。2.鄰道干擾抑制方法（P59）提高發(fā)射機(jī)帶外抑制度和接收機(jī)的選擇性；相鄰的頻道不在一個小區(qū)甚至相鄰小區(qū)使用；3.3同道干擾同信道干擾即同道干擾，亦稱同頻干擾，是指相同載頻電臺之間的干擾。在電臺密集的地方，若頻率管理或系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，就會造成同頻干擾。3.4互調(diào)干擾1.概念:當(dāng)兩個或多個不同頻率的信號同時輸入到非線性電路時,由于非線性的作用,會產(chǎn)生許多諧波和組合頻率分量,其中與所需信號頻率相接近的組合頻率分量會順利地通過接收機(jī)而形成干擾,即為互調(diào)干擾.2.互調(diào)干擾的產(chǎn)生非線性器件的特性：2個信號和3個信號互調(diào)（P61）3.無三階互調(diào)頻道組（P62）

當(dāng)小區(qū)頻率滿足以下關(guān)系時，產(chǎn)生三階互調(diào)干擾。fx=fi+fj-fk其中，fx,fi,fj,fk

是小區(qū)使用的頻率3.4.3發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾與接收機(jī)互調(diào)干擾（P62）1、發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾2.接收機(jī)互調(diào)干擾(p63)抑制方法：（1）減少非線性；（2）提高選擇性；（3）選用無三階互調(diào)的頻率組；（4）自動功率控制3.5分集技術(shù)（p64)3.5.1分集接收的概念所謂分集接收，是指將接收端按照某種方式接收多個攜帶同一信息，但衰落特性互相獨(dú)立的多路信號，然后將這些多路信號的能量按一定規(guī)則進(jìn)行合并，使接收的有用信號能量最大，誤碼率最小。分集接收技術(shù)包括以下兩方面內(nèi)容：（1）分散傳輸，使接收到的多徑信號分離成獨(dú)立的、攜帶同一信息的多路信號；（2）集中處理，將接收到的這些多路分離信號的能量按一定規(guī)則合并起來（包括選擇與組合），使接收的有用信號能量最大，以降低衰落的影響。3.5.2分集方式(p63)在移動通信系統(tǒng)中可能用到兩類分集方式：一類稱為“宏分集”；另一類稱為“微分集”。“宏分集”：主要用于蜂窩通信系統(tǒng)中，也稱為“多基站”分集。這是一種減小慢衰落影響的分集技術(shù)，是把多個基站設(shè)置在不同的地理位置上（如蜂窩小區(qū)的對角上）和在不同方向上，同時和小區(qū)內(nèi)的一個移動臺進(jìn)行通信（可以選用其中信號最好的一個基站進(jìn)行通信）2.“微分集”：

是一種減小快衰落影響的分集技術(shù)，在各種無線通信系統(tǒng)中都經(jīng)常使用。理論和實(shí)踐都表明，在空間、頻率、極化、場分量、角度及時間等方面分離的無線信號，都呈現(xiàn)互相獨(dú)立的衰落特性。

1、空間分集（P64）2、頻率分集（P65)3、極化分集（P65)4、時間分集（P66)5、角度分集（P66)3.5.3合并方式R(t)=a1r1(t)+a1r1(t)

+….+am

rm(t)=∑ak

rk(t)1、選擇合并2.開關(guān)合并（p67)3.最大比值合并（P67）4.等增益合并（P68）3.6其他抗衰落抗干擾技術(shù)3.6.1近端對遠(yuǎn)端的干擾載干比：C/I=40lg(d1/d2)減少遠(yuǎn)近效應(yīng)的措施（P69）（1）相鄰或相近的頻道不在同一個小區(qū)使用；（2）采用功率控制技術(shù)，使所有移動臺發(fā)射的信號在到達(dá)基站時的功率導(dǎo)致相同。3.6.2跳頻技術(shù)（P70)跳頻是指載波頻率在很寬頻率范圍內(nèi)按某種圖案（序列）進(jìn)行跳變。調(diào)頻增益：Gp=Bw/Bd=N調(diào)頻實(shí)現(xiàn)方法（P71）跳頻是依靠躲避干擾來提高信噪比的。3.6.3自適應(yīng)均衡技術(shù)（p72）由于多徑時延，會造成碼間干擾（串?dāng)_)，碼間干擾時移動通信系統(tǒng)傳輸高速率數(shù)據(jù)時的主要障礙。均衡的分類：

頻域均衡：是考慮傳輸系統(tǒng)在頻域的失真情況，利用均衡器的頻率特性去補(bǔ)償傳輸系統(tǒng)的頻率特性，使得包括均衡器在內(nèi)的整個系統(tǒng)的傳輸函數(shù)滿足無失真?zhèn)鬏敆l件。

時域均衡：從時域響應(yīng)波形的失真情況考慮，利用均衡器的時域波形去校正已畸變的波形，使包括均衡器在內(nèi)的整個系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)滿足無碼間干擾的條件。頻域均衡包括均衡器的通信系統(tǒng)模型（P73）X(t)=a(t)*h(t)a’(t)=x(t)*hT(t)=a(t)*h(t)*hT(t)h(t)*hT(t)=δ(t)HT(ω)=1/H(ω)2.均衡器的基本結(jié)構(gòu)-橫向?yàn)V波器（P73）3.均衡效果的衡量與自適應(yīng)算法（P74)最小峰值畸變準(zhǔn)則

最小均方畸變準(zhǔn)則迫零算法最小均方誤差算法最小二乘算法卡爾曼算法4.均衡器的實(shí)現(xiàn)與調(diào)整（1）預(yù)置式均衡器（2）自適應(yīng)均衡器（P76）能在工作期間自動調(diào)整抽頭系數(shù)，能跟隨信道的變化。GSM中的訓(xùn)練序列（P135）6.抗干擾技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例（P78）在移動通信系統(tǒng)中，除了減少同頻干擾、臨頻干擾、互調(diào)干擾、以及采用分集接收、均衡等抗干擾技術(shù)外，才采用信道編碼、交織、功率控制（消除近端對遠(yuǎn)端的干擾）、不連續(xù)發(fā)送、跳頻技術(shù)來消除或減少系統(tǒng)中的干擾。GSM中的間斷傳輸（DTX）（P78）各自講話的時間大約只占總時間的35%左右。在靜默期，可以關(guān)閉發(fā)