分集接收原理解决方案.pptVIP

GSM系统的跳频是在时—频域内的时隙和频隙上同时进行的，即以一定的时间间隔不断地在不同的频隙上跳变。为了保证在小区内的跳频信道之间不发生干扰，采用正交跳频组网方式，即小区内的跳频图案是相互正交的，从而不会使不同频率用户的通信在同一个时-频隙内发生碰撞。由于使用了跳频技术，从而提高了系统频谱利用率。 3、直接序列扩频技术 直接序列扩频（DSSS），（Direct seqcuence spread spectrdm）是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN码（伪噪声码）进行摸二加。 例如说在发射端将1用11000100110，而将0用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成1是00110010110就恢复成0，这就是解扩。 这样信源速率就被提高了11倍，同时也使处理增益达到10dB以上，从而有效地提高了整机倍噪比。 因此，直扩系统随着伪随机码字的加长，信噪比也会相应的提高，但是要求的同步精度也就高，因而同步时间就长。 2.1.4 分集合并技术 在分集接收中，在接收端从不同的N个独立信号支路所获得的信号，可以通过不同形式的合并技术来获得分集增益。 如果从合并所处的位置来看：合并可以在检测器以前，即中频和射频上进行合并，且多半是在中频上合并；也可以在检测器以后，即在基带上进行合并。合并时采用的准则与方式主要可以分为三种：最大比值合并、等增益合并和选择式合并。 假设M个输入信号电压为r1(t)，r2(t)，…，rM(t)，则合并器输出电压r(t)为： （式2-1） 式中，ak为第k个信号的加权系数。 1、最大比值合并 最大比合并是在接收端有N个分集支路，经过相位调整后，按适当的增益系统，同相相加，再送入检测器进行检测。利用许瓦兹不等式，设N为每支路噪声功率，可以证明当可变加权系数为 时，分集合并后的信噪比达到最大值 最大比合并的平均输出信噪比、最大比合并增益分别如 （式 2-2）、（式 2-3）所示。 （式2-2） （式2-3） 可见信噪比越大，最大比合并对合并后的信号贡献越大；另外平均输出信噪比随M（分集支路数目）的增加而增加。 2 、等增益合并 等增益合并是各支路的信号等增益相加，即式(2-1)中加权系数ak=1，k=1，2，……，M。等增益合并后平均输出信噪比、等增益合并增益分别如（式2-4）、（式2-5）所示。 （式2-4） （式2-5） 3、选择式合并 选择式合并是检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路作为合并器的输出。由式(2-1)可见，在选择式合并器中，加权系数只有一项为l，其余均为0。选择式合并又称为开关式相加。这种方式方法简单，实现容易。 （式2-6） （式2-7） 可见，每增加一条分集支路，对选择式分集输出信噪比的贡献仅为总分集支路数的倒数倍。 选择式合并的平均输出信噪比、选择式合并增益分别如（式2-6）、（式2-7）所示。 假设 第k个支路的信号功率为rk2/2 噪声功率为Nk 则第k支路的信噪比为 信噪比门限值为γt，当全部支路的信噪比都小于此值时，通信发生中断 第k路中γk γt的概率为，Pk(γk γt) 由此，通信的总的中断概率PM(γs γt)可以算得 由 γk ≤γt可写为 又rk起伏服从瑞利分布，得 得 则 不妨取各支路信号具有相同方差，且噪声功率相同，令平均信噪比σ2/N=γ0，那么上式简化为 也即，M重选择式分集可通率为 说明 分集数M的增加可通率随之增加 M3以后，信噪比的增益增大趋于缓慢 实际系统中常常使用M=2和M=3的选择式分集 选择式合并的改善因子。 在选择式合并方式中，由信噪比 的概率密度，可求得平均信噪比为： 又 得到 所以改善因子为： 图3-25 三种分集合并性能比较 图3-25给出三种合并方式平均信噪比的改善程度。 第4章 抗衰落技术 分集接收原理 学习内容 分集技术的分类 几种常用的显分集技术 几种常用的隐分集技术 分集合并技术 主讲人：陈家盛 分集接收技术是一项主要的抗衰落技术，它可以大大提高多径衰落信道下的传输可靠性，其本质就是采用两种或两种以上的不同方法接收同一信号以克服衰落，其作用是在不增加发射机功率或信道带宽的情况下充分利用传输中的多径信号能量，以提高系统的接收性能。