移動通信4g技術(shù)(編輯修改稿)
2024-11-04 12:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 d in a mobile munication techniques mean carrying the same messages on different branches which have little correlation between each other, and then it will output the signal from those branches by the bining techniques, so it can reduce the probability of deep attenuation greatly in receiving techniques usually make use of the uncorrelated characteristics of same signal’s independent samples in wireless propagating environment, and improve the received signals by signal bining techniques to resist attenuation the third and forth generation mobile munication system, diversity techniques have been widely used.【關(guān)鍵詞】空間分集；合并技術(shù)；MIMO技術(shù)Keywords: Space Diversity。Combining Techniques。MIMO Techniques【正文】一、分集技術(shù)基本原理“分集”背后的主要思想是提供發(fā)射到接收機信號的不同復(fù)制信號。如果不同復(fù)制信號獨立的衰落，所有發(fā)射信號的復(fù)制信號同時深衰落的可能性就會降低[1]。因此分集的基本原理就是通過多個信道（時間、頻率或者空間）接收到承載相同信息的多個復(fù)制信號，由于多個信道的傳輸特性不同，信號多個復(fù)制信號的衰落就不會相同。這樣，接收機就可以可靠地用這些接收信號解碼發(fā)射信號。分集技術(shù)實現(xiàn)的必要條件是在接收端必須能夠接收到承載相同信息且在統(tǒng)計上相互獨立(或近似獨立)的若干不同的復(fù)制信號。而不同復(fù)制信號的獲得可以通過不同的方式，比如空間、頻率、時間等，它主要是指使用不同的方法有效的區(qū)分接收到的含同一信息內(nèi)容但統(tǒng)計上獨立的信號。發(fā)射的復(fù)制信號可以通過不同的方式發(fā)送，例如，它可以在不同的時間間隙，以不同的頻率，不同的極化或不同的天線發(fā)射。目的是通過獨立的衰落發(fā)送兩個或更多的復(fù)制信號。既然所有的獨立路徑同時遭受深衰落的可能性減小，那么只要使用適當?shù)暮喜⒎椒ǎ蜁档驼`差概率。整體看來，分集技術(shù)主要包括兩個方面的內(nèi)容：一是分散傳輸,即研究如何把要發(fā)送的信號分散了開來，使接收機能夠獲得多個互不相關(guān)的、攜帶同一信息的信號；二是集中處理,即研究如何把接收機收到的多個互不相關(guān)的衰落信號進行恰當?shù)暮喜⒁垣@得最大信噪比，降低衰落的影響。二、分集技術(shù)主要分類分集技術(shù)包括分散發(fā)射技術(shù)和合并接收技術(shù)，分散發(fā)射技術(shù)主要包括空間分集技術(shù)（Space Diversity Techniques），時間分集技術(shù)（Time Diversity Techniques），頻率分集技術(shù)(Frequency Diversity Techniques)。合并接收技術(shù)主要包括選擇式合并技術(shù)(SC: Selection Combining Techniques)，最大比合并技術(shù)（MRC: Maximal Ratio Combining Techniques），等增益合并技術(shù)(EGC: Equal Gain Combining Techniques)等。（一）、分散發(fā)射技術(shù)（1）空間分集使用多個天線來獲得分集的方法是空間分集，空間分集正是利用不同信道上衰落統(tǒng)計特性上的差異來實現(xiàn)抗信道選擇性衰落的功能?？臻g分集分為空間分集發(fā)送和空間分集接收兩個系統(tǒng)。其中空間分集接收是在空間不同的垂直高度上設(shè)置幾副天線，它是利用多副接收天線來實現(xiàn)的。接收端天線之間的距離條件要求d≥λ/2（λ為工作波長）[2]，這樣就降低了信道衰落的影響，并在一定程度上改善了傳輸?shù)目煽啃浴D11 空間分集結(jié)構(gòu)空間分集接收的優(yōu)點是分集增益高，缺點是還需另外單獨的接收天線。為了克服這個缺點，又生產(chǎn)出定向雙極化天線。利用兩個在同一地點、極化方向相互正交的天線發(fā)出的信號呈現(xiàn)出互不相關(guān)衰落特性的特點，在發(fā)射端同一處裝上垂直極化和水平極化兩副發(fā)射天線，在接收端同一地點裝上垂直極化和水平極化兩副接收天線，就可以得到兩路衰落特性互不相關(guān)的極化分量Ex和Ey。圖12 極化分集結(jié)構(gòu)這種方法的優(yōu)點是它只需一根天線，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，缺點是它的分集接收效果低于空間分集接收天線。（2）時間分集用不同的時間間隙來形成分集，叫做時間分集。時間分集是將同一信號在相隔一定的時間內(nèi)多次重發(fā)，只要各次發(fā)送時間間隔足夠大，則各次發(fā)送降格出現(xiàn)的衰落將是相互獨立統(tǒng)計的。時間分集正是利用時間上衰落統(tǒng)計特性上的差異來實現(xiàn)抗時間選擇性衰落的功能。為了保證重復(fù)發(fā)送的數(shù)字信號具有獨立的衰落特性，重復(fù)發(fā)送的時間間隔應(yīng)該滿足：公式中：fm為衰落頻率，v為移動臺運動速度。時間分集與空間分集相比較，優(yōu)點是減少了接收天線及相應(yīng)設(shè)備的數(shù)目，缺點是占用時隙資源增大了開銷，降低了傳輸效率。（3）頻率分集頻率分集使用不同的載波頻率獲得分集，復(fù)制信號從不同的載波頻率上發(fā)射，然后在接收端對接收信號進行合成或選擇，以減輕衰落影響。頻率分集正是利用不同頻段衰落統(tǒng)計特性上的差異，來實現(xiàn)抗頻率選擇性衰落的功能。所謂頻率不相關(guān)的載波是指當不同的載波之間的間隔大于頻率相干區(qū)間，即載波頻率的間隔應(yīng)滿足:公式中：△f為載波頻率間隔，Bc為相關(guān)帶寬，△Tm為最大多徑時延差。同空間分集系統(tǒng)一樣，在頻率分集系統(tǒng)中要求頻率相關(guān)性較小，這樣才可以獲得較好的頻率分集改善效果。在一定的范圍內(nèi)兩個微波頻率f1
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