第7章分集ppt课件

1、第第 7 7章章 分集技术分集技术 l分集的概念分集的概念l空间分集空间分集l极化分集极化分集l角分集角分集l频率分集频率分集l时间分集时间分集l空时发射分集空时发射分集当信道出现深度衰落时，接纳到的信号遭到很大衰减，从当信道出现深度衰落时，接纳到的信号遭到很大衰减，从而呵斥严重误码。假设可以提供多条独立衰落信道，使同而呵斥严重误码。假设可以提供多条独立衰落信道，使同样的信号在这些信道上独立传输，把从这些信道上接纳到样的信号在这些信道上独立传输，把从这些信道上接纳到的信号合并后进展判决，这就是分集接纳技术。由于多条的信号合并后进展判决，这就是分集接纳技术。由于多条独立衰落信道同时发生深度衰落的

2、概率必然是比较小的，独立衰落信道同时发生深度衰落的概率必然是比较小的，所以分集技术可显著改善误码性能。所以分集技术可显著改善误码性能。7.1 7.1 分集的概念分集的概念l分集的概念：l在相互独立的衰落途径上发射一样信号并从中提取信息的方法。l分集的目的：l 把多个信号合并，减少深衰落的影响。l分集增益：分集后误码率曲线斜率的添加l分集可分为：l宏分集：大尺度衰落l微分集：小尺度衰落选择分集的引入l选择分集：在接纳机运用一个监测台和天线切换开关来选择瞬时信噪比最优的支路。l假设有M个独立的Rayleigh衰落信道，每个信道是一个分集支路，假定各支路的平均信噪比 相等。设定给定任务阈值信噪比为选

3、择分集的引入l那么一切支路的SNR均小于阈值的概率中断率为：l至少有一条支路的SNR大于阈值的概率可通率为：l分集后平均信噪比为：/(1)Me /1 (1)MiPe 11Mkk称为信噪比改善因子l假定采用4支路分集，每支路收到一个独立的Rayleigh信号。假设信噪比的均值为20dB，判决阈值为SNR=10dB。试将此情况与没有运用分集的简单接纳机相比。提示：比较分集前后的中断率 宏分集宏分集l大尺度衰落表现为对数-正态分布。在重阴影区，挪动台接纳到的信号强度低于在自在空间中传播时的强度。挪动台经过选择一个所发信号不在阴影区的基站，可改善前向链路上的信噪比。微分集微分集l当接纳多个不相关的短时

4、衰落信号时，为了防止深度衰落，那么应采用微观分集方案处置快速变化的信号。l可分为：空间分集、天线分集、频率分集、时间分集等。7.2 7.2 空间分集空间分集l假设接纳机有多个相隔足够远的天线，可假设接纳机有多个相隔足够远的天线，可实现空间分集。实现空间分集。l挪动台空间分集：挪动台天线间的间隔大挪动台空间分集：挪动台天线间的间隔大于半个波长，从不同天线上接纳的信号根于半个波长，从不同天线上接纳的信号根本上是不相关的。本上是不相关的。l基站空间分集：天线之间的相关性和天线基站空间分集：天线之间的相关性和天线高度与天线间隔的比值有关。在较低频率高度与天线间隔的比值有关。在较低频率上不宜采用空间分集

5、。上不宜采用空间分集。7.3 7.3 极化分集极化分集l运用程度极化和垂直极化的两根发送或接运用程度极化和垂直极化的两根发送或接纳天线，不同极化的接纳功率大致一样，纳天线，不同极化的接纳功率大致一样，且同时阅历深衰落的能够性很小。且同时阅历深衰落的能够性很小。l缺陷：缺陷：l最多只需两个分集支路最多只需两个分集支路l有有3dB的功率损失的功率损失角分集l使电磁波经过几个不同的途径，并以不同的角度到达接纳机。l角度分集在较高频率时易于实现。l 角分集l将接纳天线的波束宽度限制在一定角度内，用定向天线可以实现角度分集。假设天线张角非常小，至多只需一个径落在波束宽度内，那么不存在多径衰落。但定向天线

6、有能够会降低信噪比。l智能天线是一种天线阵列，经过调整阵元的相位，能把方向对准最强径。l 频率分集l用不同的载波发送一样的窄带信号，载波的间隔是信道的相关带宽。l用于FDM的视距微波链路中，在这种方式中，有一个频道一直是空闲的，用来与其它任务的载频进展频率分集切换。当需求分集时，相应的业务被切换到备用频率上。l频率分集需求增大发送功率l需求两个以上的接纳机l频谱利用率不高时间分集l以超越信道相关时间的时间间隔反复发送信号，以便让再次遭到的信号具有独立的衰落环境，从而产生分集效果。l用于扩频CDMA的RAKE接纳机中，以处置多径信号。l时间分集降低了数据传输速率l时间分集不适用于静止的情况l经过编码和交错也可实现时间分集空时发射分集l发送分集有