【正文】 并 ? 等增益合并 線形合并器： 假設(shè) M個 獨立衰落 輸入信號電壓為 r1(t)， r2(t), …， rM(t)， 則合并器輸出電壓 r(t)為 21 分集接收技術(shù) 合并方式 選擇式合并 選擇式合并是指檢測所有分集支路的信號 ， 以選擇其中信噪比最高的那一個支路的信號作為合并器的輸出 。 19 分集接收技術(shù) 合并方式 ? 在接收端取得 M條相互獨立的支路信號以后，可以通過合并技術(shù)來得到分集增益。 ? 適用于較低工作頻段（低于 100MHz）。 ? 較高頻率時容易實現(xiàn)。 9 分集接收技術(shù) 多個衰落特性互相獨立互相獨立 10 分集接收技術(shù) 空間分集 ? 依據(jù) 快衰落的空間獨立性 ,即在任意兩個不同的位置上接收同一信號 ,只要兩個位置的距離 d大到一定程度 ,則兩處所收信號的衰落是不相關(guān)的 . ? 理論上 , 足以保證各接收信號是不相關(guān)的 . ? 實際中 ,視地形地物而定 ,一般 市區(qū) : 郊區(qū) : ? 例如 900MHz頻段 ,d= ?? ??2d??11 分集接收技術(shù) 空間分集 多傳輸天線 12 分集接收技術(shù) 空間分集 多接收天線 13 分集接收技術(shù) 空間分集 多傳輸天線、多接收天線 14 分集接收技術(shù) 頻率分集 ? 將要傳輸?shù)男畔⒎謩e以不同的載頻發(fā)射出去 ,只要載頻之間的間隔足夠大 (大于相干帶寬 ),則接收端就可以得到衰落特性不相關(guān)的信號 . 載頻間隔 Bc ? 如市區(qū) ? 優(yōu)點 : 減少天線數(shù)目 ? 缺點 :占用更多的頻譜資源 3 s??? 53cB K H z?12cB ?? ?15 分集接收技術(shù) 時間分集 ? 對于一個隨機衰落信號 ,若對其振幅進行順序抽樣 ,則在時間上間隔足夠遠(yuǎn) (大于相干時間 )的兩個樣點是互不相關(guān)的 . ? 所以 , 將給定的信號在時間上相隔一定時間間隔重發(fā)傳輸 M次 ,只要時間間隔大于相干時間 ,就可以得到 M條獨立的分集支路 . ? 要求重發(fā)時間間隔滿足 : fm:衰落速率 ? 對于移動臺處于靜止?fàn)顟B(tài)時 ,時間分集得益喪失 . 112 2( / )mT fv ?? ? ?16 分集接收技術(shù) 極化分集 ? 在移動環(huán)境下 ,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)出不相關(guān)衰落特性 . ? 因此在收、發(fā)兩端分別裝上垂直極化和水平極化天線，就可以得到兩路衰落特性不相關(guān)的信號。 ?隱分集一般用在數(shù)字移動通信中。 7 分集接收技術(shù) ? 按信號的傳輸方式可以分為 : ? 顯分集 ?構(gòu)成明顯分集信號的傳輸方式，多指利用多副天線接收信號的分集。 ? 利用多條傳輸相同信息 ,且具有近似相等的平均信號場強和相互獨立衰落特性的信號路徑 , 在接收端對這些信號進行適當(dāng)?shù)暮喜?,以便大大降低多徑衰落的影響 ,從而改善傳輸?shù)目煽啃?. 5 二 分集接收技術(shù) ? 分集按目的分可以為 : ? 宏（ macroscopic）分集 ?“多基站”分集 , 以克服長期衰落為目的。 ? 交織編碼 ? 智能天線 ? 空時編碼 ? 混合自動請求重傳 ? …… ? 這些技術(shù)，既可單獨使用，也可組合使用。 3 一 抗衰落技術(shù) ? 為了提高移動通信系統(tǒng)的性能，采用以下技術(shù)在用來改進接收質(zhì)量： ? 分集接收 ? 用來補償衰落信道損耗 ? 信道均衡 ? 補償時分信道中由于多徑效應(yīng)而產(chǎn)生的碼間干擾（ ISI）。1 第 4章 抗信道衰落技術(shù) 2 一 抗衰落技術(shù) 一般來說，為解決移通信系統(tǒng)的設(shè)計問題，必須搞清三個問題 ： (1)無線電信號在移動信道中可能發(fā)生的變化以及發(fā)生這些變化的原因 。 (2)對于特定的無線傳輸技術(shù)，這些變化對傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)性能有什么影響； (3)有哪些方法或技術(shù)可供用來克服這些不利影響。 ? 信道編碼 ? 通過發(fā)送信息時加入冗余的數(shù)據(jù)位來改善通信鏈路的性能。 4 分集接收技術(shù) ? 研究如何利用多徑信號來改善系統(tǒng)的性能，是抗衰落、提高通信質(zhì)量的一種有效措施。 ? 微（ microscopic）分集 ?減小短期衰落影響 . ? 空間分集 ? 頻率分集 ? 時間分集 ? 場分量分集 ? 角度分集 ? 極化分集 分集接收技術(shù) 宏分集 把多個基站設(shè)置在不同的地理位置上和在不同方向上，同時和小區(qū)內(nèi)的一個移動臺進行通信（可以選用其中信號最好的一個基站進行通信）。 ? 隱分集 ?分集作用含在傳輸信號中的方式，在接收端利用信號處理技術(shù)實現(xiàn)分集，它包括交織編碼技術(shù)，跳頻技術(shù)等。 8 分集接收技術(shù) ? 分集有兩重含義 : ? 分散傳輸 : 使接收端能獲得多個統(tǒng)計獨立 ,攜帶同一信息的衰落信號 . ? 集中處理 : 接收端對收到的多個衰落特性 互相獨立 （ 攜帶同一信息 ）的信號進行特定處理，以降低信號電平起伏，降低衰落的影響，提高靈敏度的辦法。 ? 是空間分集的特殊情況 ? 優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間 ? 發(fā)射功率要分配到兩副天線上，發(fā)射信號功率將損失 3dB 17 分集接收技術(shù) 角度分集 ? 使電波通過幾個不同路徑，以不同角度到達接收端，接收端利用方向性天線分別指向不同的信號到達方向，每個方向性天線接收到的多徑信號是不相關(guān)的。 18 分集接收技術(shù) 場向量分集 ? 接收端通過接收三個互不相關(guān)的場向量（ Ez,Hx,Hy） ,可獲得分集增益。 ? 工作頻率較高時（ 800900MHz),空間分集在結(jié)構(gòu)上較易實現(xiàn)。 ? 根據(jù)在接收端使用合并技術(shù)的位置不同，可以分為 : ? 檢測前合并技術(shù) ? 檢測后合并技術(shù) 20 分集接收技術(shù) 合并方式 1 1 2 21( ) ( ) ( ) .. . ( ) ( )Mm m k kkr t a r t a r t a r t a r t?? ? ? ? ? ?選擇不同的加權(quán)系數(shù) ak，就構(gòu)成不同的合并方式。 在選擇式合并器中 ， 加權(quán)系數(shù)只有一項為 1， 其余均為 0。 等增益合并方式實現(xiàn)比較簡單， 其性能接近于 ?E?23 分集接收技術(shù) 合并方式 最大比值合并 — 最佳合并方式 每一支路信號包絡(luò) rk(t)用 rk表示。一旦這路信號降低至閾值之下，那么掃描過程將重新開始。與其他方法相比較，它的抗衰落統(tǒng)計特性稍差一些。若此時支路 2的瞬時包絡(luò)也低于預(yù)定門限時，有兩種處理方法： ? 第一種：天線開關(guān)在支路 1和支路 2之間循環(huán)切換，直到一個支路的包絡(luò)大于預(yù)先設(shè)定的門限； ? 第二種：天線開關(guān)停留在支路 2上，直到支路 2大于預(yù)定門限后，再次低于預(yù)定門限時，天線開關(guān)再轉(zhuǎn)到支路 1上。它是實際中通常采用的方法。 29 分集接收技術(shù) ? 帶反饋的空間分集 ? 與切換接收天線相類似，可以通過切換發(fā)射天線的方法來獲得合并增益，這種方法稱為帶反饋的空間分集。 分集合并性能指合并前后信噪比改善程度 。 為便于比較三種合并