分集技术

  仪器信息网 ·  2012-01-06 10:31  ·  11670 次点击
衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。其中的快衰落深度可达30~40dB,如果想利用加大发射功率、增加天线尺寸和高度等方法来克服这种深衰落是不现实的,而且会造成对其它电台的干扰。而采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。相应的还需要采用分集接收技术减轻衰落的影响,以获得分集增益,提高接收灵敏度,这种技术已广泛应用于包括移动通信,短波通信等随参信道中。在第二和第三代移动通信系统中,这些分集接收技术都已得到了广泛应用。
在实际的移动通信系统中,移动台常常工作在城市建筑群或其他复杂的地理环境中,而且移动的速度和方向是任意的。发送的信号经过反射、散射等的传播路径后,到达接收端的信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号的叠加,使接收到的信号幅度出现随机起伏变化,形成多径衰落。不同路径的信号分量具有不同的传播时延、相位和振幅,并附加有信道噪声,它们的叠加会使复合信号相互抵消或增强,导致严重的衰落。这种衰落会降低可获得的有用信号功率并增加干扰的影响,使得接收机的接收信号产生失真、波形展宽、波形重叠和畸变,甚至造成通信系统解调器输出出现大量差错,以至完全不能通信。此外,如果发射机或接收机处于移动状态,或者信道环境发生变化,会引起信道特性随时间随机变化,接收到的信号由于多普勒效应会产生更为严重的失真。在实际的移动通信中,除了多径衰落外还有阴影衰落。当信号受到高大建筑物(例如移动台移动到背离基站的大楼面前)或地形起伏等的阻挡,接收到的信号幅度将降低。另外,气象条件等的变化也都影响信号的传播,使接收到的信号幅度和相位发生变化。这些都是移动信道独有的特性,它给移动通信带来了不利的影响。
为了提高移动通信系统的性能,可以采用分集,均衡和信道编码这3种技术来改进接收信号质量,它们既可以单独使用,也可以组合使用。

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