第3章 噪声、干扰与抗衰落技术.pptVIP

第3部分 噪声、干扰与抗衰落技术 噪声 干扰：邻道干扰、同频道干扰、互调干扰 分集接收、RAKE接收、均衡技术 语音编码、信道编码及交织技术 调制、解调技术 混频与放大 3.4 分集接收 4.2.1 分集接收原理 在无线传播环境中，由于传播路径的不同，经常会出现某一条路径中的信号经历了深度衰落，而另外一条相对独立的路径中的信号可能依然很强。因此，如果接收机有能力将多径信号分离并加以利用，必然可以提高接收端的信噪比。因此，分集接收是应用很广的抗衰落技术。 通常我们可以从七个方面对多径信号进行分离：空间、角度、极化方向、场分量、频率、多径和时间。 在移动通信系统中可能用到两类分集方式： 一类称为“宏分集”； 另一类称为“微分集”。 “宏分集”主要用于蜂窝通信系统中， 也称为“多基站”分集。 这是一种减小慢衰落影响的分集技术， 其作法是把多个基站设置在不同的地理位置上(如蜂窝小区的对角上)和在不同方向上， 同时和小区内的一个移动台进行通信(可以选用其中信号最好的一个基站进行通信)。 (1) 空间分集。 在任意两个不同的位置上接收同一个信号， 只要两个位置的距离大到一定程度， 则两处所收信号的衰落是不相关的。为此， 空间分集的接收机至少需要两副相隔距离为d的天线， 间隔距离d与工作波长、 地物及天线高度有关， 在移动信道中， 通常取： 市区 d=0.5λ  郊区 d=0.8λ 用于基站、移动台。 (3) 极化分集。 由于两个不同极化的电磁波具有独立的衰落特性， 因而发送端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的天线分别发送和接收信号， 以获得分集效果。 (4) 场分量分集。 由电磁场理论可知， 电磁波的E场和H场载有相同的消息， 而反射机理是不同的。  (7) 时间分集。 快衰落除了具有空间和频率独立性之外， 还具有时间独立性， 即同一信号在不同的时间区间多次重发， 只要各次发送的时间间隔足够大， 那么各次发送信号所出现的衰落将是彼此独立的， 接收机将重复收到的同一信号进行合并， 就能减小衰落的影响。时间分集主要用于在衰落信道中传输数字信号。 此外， 时间分集也有利于克服移动信道中由多普勒效应引起的信号衰落现象。 3.4.2 分集合并性能的分析与比较 1. 合并方式 (1) 选择式合并。 是指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的信号作为合并器的输出。 这种方式方法简单， 实现容易。 但由于未被选择的支路信号弃之不用， 因此抗衰落不如后述两种方式。 2. 最大比值合并 在最大比值合并中，需要先将各分支信号用相应的系数加 权后再合并，以期得到最佳合并，即： 3. 等增益合并 在最大比值合并中，每条支路均需自适应的调整各自的权重系数，因此，与其他合并方式相比，使用最大比值合并的费用和复杂度都要高的多。因此等增益合并是将各分支信号用相同的系数加权后再合并。 3.3 RAKE接收 3.7 均衡技术 在CDMA系统中，利用多径信号加强接收效果，此种技术称为 RAKE分集接收技术。 图3.9 接收信号合成 第3章噪声、干扰与抗衰落技术 3.1 噪声 3.1.1 噪声的分类与特性 移动信道中的噪声可以被分为内部噪声和外部噪声。外部噪声又可以被分为自然噪声和人为噪声。 1. 内部噪声 内部噪声是系统设备本身产生的噪声，包括电阻类导电体的热噪声、散弹噪声等。这些噪声一般作为随机噪声加以处理。 2. 外部噪声 外部噪声也被称为环境噪声，可分为自然噪声和人为噪声。如大气噪声、太阳噪声和银河噪声是自然噪声。由图可知当系统工作150MHz以上时，自然噪声比接收机噪声要小，并随频率的升高减小，因此，150MHz以上的自然噪声基本可以不与考虑。在移动通信系统中使用的往往是VHF/UHF频段，所以经常忽略自然噪声。 人为噪声是由电气装置中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射，这种辐射噪声除了可以直接进入移动信道外，还可以通过电力线传播，并通过电力线和接收机天线的耦合进入接收机。在城市中，由于大量车辆和工业电气设备的存在，辐射噪声对移动通信的危害较大。在1000MHz以下时，人为噪声，特别是城市人为噪声的影响 最