移动通信系统中分集技术的分析
7-移动通信的基本技术之分集技术
用两个以上不同频率传输同一信息，以实现频率分集。
应用：BTS 接收时，需用两部以上的独立接收机来接收信号， 设备复杂，频率利用不经济
频率分集
发射机
接收机
1
发射机
1
接收机
2
2
频率分集
对于CDMA系统来说，其信道带宽为1.25MHz， 这个带宽已大于信道的相干带宽很多，故CDMA 系统本身就具有频率分集的功能。
3.分集的类型
宏分集------减小慢衰落影响
又称多基站分集，把多个基站设置在不同的地理位置 上和不同方向上，同时和一个MS通信，MS选用其中 信号最好的一个基站通信。
微分集------减小快衰落影响
(1)微分集类型
空间分集
场分量分集
极化分集
频率分集 角度分集 时间分集
利用分集技术增强抗衰落能力。
不能增大发射功率，会造成对其他用户的干扰
2.分集的概念
分集接收：接收端对收到的多个衰落特性相互独 立的信号进行特定处理，以降低信号电平起伏。
含义：分散传输（发送端，利用多条路径来传输 含同一信息内容的信号） 集中合并处理（接收端，对收到的多条路 径信号进行合理的合并以减 小干扰的影响）
角度分集
依据：不同方向传送的信号衰落特性不同
实现：利用多个发送端从不同方向发送同一信号， 使电波通过几个不同的路径，并以不同角度到达 接收端，接收端利用多副强方向性接收天线分离 出不同方向的信号。
应用：高频段易实现
时间分集
依据：时间间隔足够大的同一信号衰落特性互不相 关。
实现：同一信号间隔一定的时间多次重发
若在中高频实现，必须保证信号同相，电路复杂度提高
《基于反相对称法的分集技术的研究》
《基于反相对称法的分集技术的研究》篇一一、引言在无线通信系统中，分集技术是一种重要的抗干扰和抗衰落技术。
其中，反相对称法分集技术因其独特的优势，在无线通信领域得到了广泛的应用。
本文将详细研究基于反相对称法的分集技术，分析其原理、优势及其在无线通信系统中的应用。
二、反相对称法分集技术原理反相对称法分集技术是一种通过利用信号的相干性来提高接收信号的信噪比（SNR）的技术。
其基本原理是：在发送端，将同一信息分别进行正向和反向调制，从而生成正相和反相两个信号。
在接收端，这两个信号进行相干叠加，由于多径传播、衰落等因素引起的相位偏移会相互抵消，从而提高接收信号的信噪比。
三、反相对称法分集技术的优势1. 抗干扰能力强：反相对称法分集技术通过正反两个信号的相干叠加，可以有效地抑制由多径传播、衰落等因素引起的干扰，提高接收信号的信噪比。
2. 适用于多种场景：反相对称法分集技术适用于多种无线通信场景，如移动通信、卫星通信等。
3. 提升系统性能：通过采用反相对称法分集技术，可以在不增加发送功率的情况下，提高系统的数据传输速率和可靠性。
四、反相对称法分集技术在无线通信系统中的应用1. 移动通信：在移动通信系统中，由于多径传播和衰落等因素的影响，信号质量往往不稳定。
通过采用反相对称法分集技术，可以有效地提高接收信号的信噪比，从而提高系统的性能。
2. 卫星通信：在卫星通信系统中，由于卫星与地面之间的距离较远，信号传输过程中会受到多种干扰。
采用反相对称法分集技术，可以有效地抑制这些干扰，提高卫星通信系统的性能。
3. 室内无线通信：在室内无线通信系统中，由于建筑物等障碍物的遮挡，信号传输过程中也会受到衰落等影响。
通过采用反相对称法分集技术，可以提高室内无线通信系统的可靠性和稳定性。
五、研究展望虽然反相对称法分集技术在无线通信系统中得到了广泛的应用，但其仍有许多值得深入研究的地方。
例如，如何进一步提高分集增益、如何应对更复杂的无线通信环境等问题都需要进一步研究。
极化分集技术在移动通信中的应用
极化分集技术在移动通信中的应用移动通信是现代社会中不可避免的一部分。
如今，我们离不开手机，而手机也对我们的生活和工作产生了深远的影响。
随着科技不断发展，移动通信技术也在不断创新升级。
极化分集技术就是其中一种新的技术，它可以提高传输信号的稳定性和准确性，在移动通信中扮演着重要的角色。
什么是极化分集技术？极化分集技术是一种信号增强技术，它利用天线与空气中存在的多个信号路径的差异，将信号从不同方向接收，并将它们重新组合为一个更强的信号。
在移动通信领域中，极化分集技术被广泛应用于提高无线信号的接收质量和覆盖范围。
极化分集技术在移动通信中的应用1. 提高网络覆盖范围极化分集技术可以在不增加天线数量的情况下，扩大覆盖范围。
在蜂窝网络中，我们经常会遇到较差的信号质量和覆盖问题。
极化分集技术将在这一问题上帮助我们。
2. 提高信号质量极化分集技术可以通过消除信号的干扰和抵消多路径效应来提高信号质量。
在信号干扰严重的环境中，极化分集技术可以有效地提高信号的可接收性。
3. 提高数据传输速率极化分集技术可以提高移动通信中的数据传输速率。
这是通过利用不同天线接收到的信号之间的相位差异，以加快信号处理速度来实现的。
这将使移动通信可以更快地传输数据。
4. 改善移动通信体验极化分集技术可以改善移动通信体验。
现在，我们常常经历着通话中断、数据传输缓慢等问题，而极化分集技术可以改善这些问题，让我们更好地享受移动通信的便利。
极化分集技术的未来发展随着技术的发展，极化分集技术也将不断进化。
未来，极化分集技术可以为移动通信带来更多的改善和便利。
例如，未来通过使用更多的天线可以实现更广泛的干扰消除和更高的数据传输速率。
结论极化分集技术在移动通信中是一项非常重要的技术。
通过增强接收信号的质量和覆盖范围，极化分集技术可以使移动通信更加稳定、更加便利。
未来，极化分集技术还将继续发展，不断为移动通信带来更多的便利和改善。
分集接收技术
分集接收技术分集接收技术是一种用于无线通信系统中的接收技术，它能够有效地提高信号的接收质量和系统的容量。
本文将从分集接收技术的原理、分类和应用等方面进行探讨。
一、分集接收技术的原理分集接收技术是利用接收端的多个天线对信号进行并行接收，并通过合理的信号处理算法将多个接收到的信号进行合并，从而提高信号的接收效果。
其基本原理是通过接收端的多个天线接收到多个相互独立的信号，然后将这些信号进行合并处理，减小信号的误差和干扰，提高信号的质量。
根据接收端的天线数目和工作方式的不同，分集接收技术可以分为空分集接收和时分集接收两种。
1. 空分集接收空分集接收是指在接收端使用多个天线，通过对接收到的信号进行合理的加权、合并和处理，从而减小信号的误差和干扰。
常见的空分集接收技术包括最大比合并、选择合并和均衡处理等。
最大比合并是一种常用的空分集接收技术，它通过对接收到的信号进行加权和合并，选择信号质量最好的天线进行数据解调。
这种技术可以有效地提高信号的接收质量和系统的容量。
选择合并是一种简化的空分集接收技术，它只选择其中信号质量最好的一个天线进行数据解调。
虽然选择合并相对于最大比合并来说，减少了计算复杂度和硬件成本，但是其分集效果也相对较差。
均衡处理是一种用于多天线接收中的信号处理技术，它通过对接收到的信号进行均衡处理，消除信号之间的干扰和失真，从而提高信号的质量和系统的容量。
2. 时分集接收时分集接收是指在接收端通过采用不同的接收时刻对信号进行接收，并通过合理的信号处理算法将不同时刻接收到的信号进行合并，从而提高信号的接收效果。
常见的时分集接收技术包括选择性重复编码和间隔分集等。
选择性重复编码是一种常用的时分集接收技术，它通过对接收到的信号进行选择性的重复编码，从而提高信号的可靠性和系统的容量。
这种技术可以有效地提高信号的接收质量和系统的容量。
间隔分集是一种用于时分集接收中的信号处理技术，它通过在接收时刻上引入一定的间隔，使得信号之间的干扰和失真减小，从而提高信号的质量和系统的容量。
分集接收技术介绍
• RAKE 接收机简化框图
手机分集接收技术
• 手机分集接收框图(Qualcom)
手机接收分集的优势
• • 1. 提高系统抗多径衰落的性能 2. 提高网络系统容量，同样信噪比下需要的信 号的能量变低，对于CDMA功率受限系统，单 个MS需求的能量降低后，网络容量自然变大。 以高通RFR6500为例，接收信号强度有望提高 1.5-3dB，传输信息速率提高50k-100kBit/s；对 于RTR6285来说，网络容量提高50%，HSDPA 的平均数据吞吐量提高100%。
单天线信号与采用最大比合并方式的分集接收后的信号比较
分集接收的基本概念
• 分集的基本思想是将接收到的多径信号分离成不相关的 （独立的）多路信号，然后把这些多路信号分离信号的能 量按一定的规则合并起来，使接收到的有用信号能量最大， 进而提高接收信号的信噪比。因此，分集接收包括两个方 面的内容：一是如何把接收的多径信号分离出来使其互不 相关，二是将分离出来的多径信号恰当合并，以获得最大 信噪比。 • 分集的方式：分集分为宏观分集和微观分集两大类。宏观 分集也称为多基站分集，其主要作用是抗慢衰落。例如， 在移动通信系统中，把多个基站设置在不同的物理位置上 （如蜂窝小区的对角线上），同时发射相同的信号，小区 内的移动台选择其中最好的基站与之通信，以减小地形、 地物及大气等对信号造成的慢衰落。
分集接收的目的
• 在移动通信、短波通信中存在着许多经干涉而产 生的快衰落，衰落深度可达40dB，偶尔可达 80dB。分集接收就是克服这种衰落的一种方法。 分集接收是利用信号和信道的性质，将接收到的 多径信号分离成互不相关（独立的）的多径信号， 然后将多径衰落信道分散的能量更有效地接收起 来处理之后进行判决，从而达到抗衰落的目的。
无线通信系统中的分集技术简介
无线通信系统中的分集技术简介分集技术是一种用于提高无线通信系统性能的重要方法，它通过同时接收和处理来自多个天线的信号，以降低信道衰落对无线通信质量的影响。
本文将对无线通信系统中的分集技术进行简要介绍。
一、分集技术概述分集技术是通过增加接收端的接收天线数目，以减少信号衰落对通信质量的影响。
常见的分集技术包括空间分集、时间分集和频率分集。
1. 空间分集空间分集是利用多个接收天线来接收同一信号，然后通过信号处理算法将不同天线接收到的信号进行合并。
这样能够减少信号的衰落效应，提高无线通信系统的信噪比和容量。
2. 时间分集时间分集是通过将接收到的信号在时间上分解成多个间隔，然后重新组合成一个更好的信号。
时间分集可以通过收集经过不同的多径传播路径的信号，利用时延差异来提高信道的多样性。
3. 频率分集频率分集是基于在不同的频段或者子载波上接收信号并进行处理，以降低信道中频率选择性衰落的影响。
频率分集可以通过利用多径传播路径带来的频域选择性来提升系统容量和可靠性。
二、分集技术的优势与应用分集技术在无线通信系统中具有重要的优势和应用价值。
1. 提高系统容量和覆盖范围分集技术可以有效降低信道衰落对信号传输的影响，从而提高系统的容量和增加通信的覆盖范围。
通过利用不同的接收路径和接收天线，分集技术能够最大限度地提高系统的性能。
2. 改进通信质量和可靠性由于分集技术能够降低信道衰落的影响，使得通信质量得到改善，从而提高系统的可靠性。
在信道质量较差或者存在干扰的环境下，分集技术能够提供更好的通信效果。
3. 抗干扰和抑制噪声分集技术可以利用多个接收路径和接收天线来减小信号的干扰和抑制噪声，从而提升系统的抗干扰能力。
特别是在高速移动或者多用户的场景下，分集技术对于减少干扰和提高系统性能至关重要。
三、分集技术的发展趋势随着无线通信技术的迅猛发展，分集技术也在不断演进和改进。
1. 多天线技术的普及目前，多天线技术已经得到了广泛应用，如2x2 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）和4x4 MIMO等。
移动通信中的天线分集与干扰消除技术
移动通信中的天线分集与干扰消除技术
移动通信行业的迅猛发展给人们的生活带来了极大的便利，然而，随之而来的是信号干扰和衰减等问题。
为了解决这些问题，天线分集与干扰消除技术应运而生。
本文将探讨这两种技术在移动通信中的重要性和应用。
天线分集技术是一种利用多个接收天线接收同一信号的技术。
通过将多个天线分布在不同位置，接收到的信号具有不同的相位和幅度。
这样，即使某个位置的信号受到干扰或衰减，其他位置的天线仍然可以接收到清晰的信号。
天线分集技术有效地提高了信号的接收质量和可靠性，从而改善了移动通信系统的性能。
在实际应用中，天线分集技术通常与干扰消除技术相结合，以进一步提高通信质量。
干扰消除技术通过识别和抑制干扰信号，从而减少信号干扰对通信质量的影响。
常见的干扰消除技术包括频谱分析、自适应滤波和多用户检测等。
这些技术可以有效地提高信号的抗干扰能力，保障通信系统的稳定运行。
除了提高通信质量外，天线分集与干扰消除技术还可以增加通信系统的容量和覆盖范围。
通过合理设计天线布局和采用先进的信号处理算法，可以在不增加额外频谱资源的情况下，实现对更多用户的服务和覆盖更广泛的区域。
在未来，随着移动通信技术的不断发展和智能化水平的提高，天线分集与干扰消除技术将继续发挥重要作用。
通过不断创新和优化，这
些技术将为人们提供更加稳定、高效的移动通信服务，推动移动通信行业迈向新的高度。
本文简要介绍了移动通信中的天线分集与干扰消除技术及其在提高通信质量、增加系统容量和覆盖范围等方面的作用。
随着移动通信技术的不断发展，这两种技术将继续发挥重要作用，推动移动通信行业向前发展。
分集技术
分集技术分集技术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。
分集技术-研究意义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。
现代移动通信 课后习题及答案chapter_6
现代移动通信课后习题及答案chapter_6在现代移动通信的学习中，第六章往往涵盖了一些关键且具有挑战性的知识点。
接下来，我们将一起探讨这一章节的课后习题及相应答案。
首先，让我们来看第一道习题。
题目是：简述在移动通信中，多径传播对信号传输的影响。
答案是这样的：多径传播会导致信号的衰落。
由于不同路径的信号到达接收端的时间和相位不同，会产生叠加和相互干扰。
这可能导致信号的幅度发生快速变化，也就是所谓的快衰落。
同时，多径传播还会引起频率选择性衰落，即不同频率的信号受到不同程度的衰减。
这会使得信号的频谱发生畸变，影响通信质量。
接下来的习题是：解释码间干扰产生的原因及对通信系统的影响。
码间干扰产生的原因主要是由于传输信道的带宽有限，以及信号传输的多径效应。
在有限带宽的情况下，信号的高频分量会被衰减，导致信号在时间上的扩展。
而多径传播使得不同路径的信号延迟不同，到达接收端时可能会相互重叠，从而产生码间干扰。
这种干扰会严重影响通信系统的性能，降低误码率，使得接收端难以准确地恢复出原始发送的信号。
再看这道题：比较 TDMA（时分多址）和 CDMA（码分多址）系统的优缺点。
TDMA 系统的优点在于时隙划分明确，便于实现同步和资源分配，系统的控制相对简单。
但其缺点是需要精确的同步，且频谱利用率相对较低。
CDMA 系统的优点是具有较高的频谱利用率，抗干扰能力强，能够容纳更多的用户。
然而，CDMA 系统的实现较为复杂，对功率控制的要求很高，否则会产生“远近效应”。
然后是：说明移动通信中切换的概念和作用。
切换是指移动台在通信过程中，从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区时，为了保持通信的连续性，将与原基站的连接切换到新基站的过程。
切换的作用在于确保移动用户在移动过程中能够始终保持良好的通信质量，避免通信中断。
下面这道题是：分析移动通信系统中采用分集技术的原理和类型。
分集技术的原理是通过利用多个独立的衰落信号来改善接收信号的质量。
无线通信中的分集技术
无线通信中的发射分集技术摘要：发射分集技术是无线通信中的一项关键技术，在第三代移动通信技术中已经普遍采用。
文章主要讨论发射分集技术的研究背景与意义，阐述各种发射分集技术的特点及比较不同发射分集技术的性能与应用，最后对于该技术的应用前景进行了阐述。
关键词：发射分集开环发射分集闭环发射分集一、发射分集技术的研究背景与意义无线通信技术面临的最主要问题是时变的信道衰落，这也是它和光纤、铜线通信等相比面临的一个重要挑战。
在衰落环境下降低误码率是相当困难的，需要发射端(基站)采用更高的功率进行发射或者采用额外的带宽，但这在下一代通信系统中都是不合适的。
理论上，抵抗信道衰落的最好方法是进行功控，也就是如果发射端预先知道信道条件，那么在发射的时侯预先将信号变形来抵消衰落带来的影响。
但是这种方法需要发射端有较大的动态范围，另外发射端也不知道信道的条件，因此在大多数散射环境中，是采用天线分集方法来抵抗信道衰落的。
传统的天线分集是在接收端(移动台)采用多根天线进行接收分集的，并采用合并技术来获得好的信号质量，例如“Rake接收机”。
但是由于移动台尺寸受限，采用接收天线分集技术较困难，而且在移动台端进行接收分集代价高昂，增加了用户的设备成本。
从理论与实际应用中都发现相同阶数的发射分集与接收分集具有相同的分集增益。
因此为了适应下一代移动通信的要求，只有增加基站的复杂度，在基站端采用发射分集技术才是比较合适的方法。
发射分集的概念实际上是由接收分集技术发展来的，是为减弱信号的衰落效应，在一副以上的天线上发射信号，并将发射信号设计成在不同的信道中保持独立的衰落，在接收端再对各路径信号进行合并，从而减少衰落的严重性。
由于基站的复杂度较移动台端限制少，且天线有足够空间，因此通常在基站端采用多副天线进行发射分集提高下行性能，在接收端采用一副天线进行接收。
发射分集的成本代价相对于接收分集来说，是移动通信业务运营商和用户所较能接受的；而且发射分集能够实现同一发射信号使多个移动台获得发射增益(支持点对多点发射)，而传统的接收分集的发射增益只是针对一个移动台。
现代移动通信中发射分集技术研究
中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ９５ Ｎ ２ ， 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —３ １（０７ ０ —１ ３ ０３ １４ ２０ ）６ ３—
Ｓ ｓｅ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｒ ｎ ｍ ｉ ｖ ｒ ｉｙ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｆ ｒ ｙ ｔ ｍ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｓ ｔＤｉｅ ｓｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｏ
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[设计]分集技术及应用
![[设计]分集技术及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d4d1f95dc950ad02de80d4d8d15abe23482f03d9.png)
分集技术及应用1分集接收的概念在移动通信系统中，移动台经常工作在各种复杂的地理环境中，移动的方向和速度是任意的，发送的信号经过附近各种物体的反射、散射等而形成多路径传播，使到达接收机输入端的信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号的叠加，从而形成短期衰落（快衰落）。
此外，还有长期衰落（慢衰落），它是由于电磁场受到地形或高大建筑物的阻挡或者气象条件的变化而形成的，慢衰落的信号电平起伏相对较缓。
分集接收就是为了克服各种衰落，提高系统性能而发展起来的移动通信中的一项重要技术，其基本思路是：将接收到的多径信号分离成不相关的（独立的）多路信号，然后将这些信号的能量按一定规则合并起来，使接收的有用信号能量最大，对数字系统而言，使接收端的误码率最小，对模拟系统而言，提高接收端的信噪比。
2分集技术的分类根据分集的目的可分为：（1）宏观分集它以抗慢衰落为目的。
由于地面等高线的多样性，局部地区有多种多样的变化。
如果仅仅使用一个天线场地，由于地形是变化的，如丘陵或山坡，移动台接收不到中心位置地面信号，因此，必须采用两个独立天线场地来发射或接收两个或多个不同信号，并组合这些信号，以降低慢衰落。
选择性组合技术是宏观分集方案中最受欢迎的技术之一，它意味着总是选择两个衰落信号中最强的一个。
（2）微观分集它是以抗快衰落为目的采用同一天线场地方式的分集技术。
根据获得独立路径信号的方法又可分为：空间分集、时间分集、频率分集、极化分集、角度分集和多径分集等。
根据信号传输的方式可分为：（1）显分集构成明显的分集信号的传输方式，指利用多副天线接收信号的分集。
（2）隐分集分集作用隐含在传输信号之中的方式，在接收端利用信号处理技术实现分集。
隐分集是只需一副天线来接收信号的分集，因此，在数字移动通信中得到了广泛的应用。
目前，主要的隐分集技术有交织编码技术、跳频技术、直接扩频技术等。
3几种常用的显分集技术（1）空间分集空间分集是利用多副接收天线来实现的。
移动通信分集技术
移动通信分集技术(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--移动通信报告设计题目：分集技术班级： 11通信姓名：学号：指导教师：分集技术Diversity Techniques【摘要】无线移动通信因其信道的特殊性，使得多径现象及各种衰落极大地影响通信质量，衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。
为了提高系统的抗多径性能，最有效的方法是对信号采用分集技术。
分集技术因为他的良好的抗衰落性能而被视为一种有效的方法应用在移动通信系统中。
分集基本思想是在相关性很小的若干个支路上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。
分集技术通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信号，来抵抗衰落引起的不良影响。
在第三代和第四代移动通信系统中，分集技术都已得到了广泛应用。
Abstract: Multipath phenomenon and attenuation make great effects on the quality of wireless mobile communication because of its special channel. The attenuation effect is one of the main reasons thataffect the quality of wireless communication.In order to improve the anti-multipath performance of the system, the most effective methodis the use of diversity techniques to signals. Because of its good resistance to attenuation, diversity has been regarded as aneffective method in a mobile communication system. Diversity techniques mean carrying the same messages on different branches which have little correlation between each other, and then it will output the signal from those branches by the combining techniques, so it can reduce the probability of deep attenuation greatly inreceiving terminal. Diversity techniques usually make use of the uncorrelated characteristics of same signal’s independent samples in wireless propagating environment, and improve the received signals by signal combining techniques to resist attenuation effects. In the third and forth generation mobile communication system, diversity techniques have been widely used.【关键词】空间分集；合并技术；MIMO技术Keywords: Space Diversity; Combining Techniques; MIMO Techniques【正文】一、分集技术基本原理“分集”背后的主要思想是提供发射到接收机信号的不同复制信号。
3.1分集技术(Diversity Reception)
§3-1 分集技术（Diversity Reception）移动通信的最大特点是具有多径效应。
多径传播（瑞利衰落衰落）时，信号瞬时值快速变动，而阴影衰落（对数正态衰落）时，信号平均值（中值）慢速变动。
这两者是构成移动通信接收信号不稳定的主要因素，使接收信号被大大地恶化。
虽然通过增加发信功率、天线尺寸和高度等方法能取得改善，但采用这些方法在移动通信中比较昂贵，有时也显得不切实际。
而采用分集技术便可在接收终端上大大降低深衰落的影响，从而改善传输的可靠性。
所谓分集技术：就是利用多条路径传输相同信息，且具有近似相等的平均信号强度和相互独立的衰落特性的信号路径，在接收端通过适当的合并技术后输出。
由此可以降低信号电平起伏，即衰落。
可见分集技术有二重含义：分散传输、集中处理。
分集的基本思想：把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。
其通常可以减小平坦衰落信道上接收信号的衰落深度和衰落持续时间。
分集的抗衰落原理：设其中某一信号分量的强度低于检测门限的概率为p，则所有Mp远低于p。
个信号分量的强度都低于检测门限的概率M对于阴影衰落造成的宏观信号衰落可使用宏观分集；对于多径传播造成微观衰落可使用微观分集。
宏分集（也叫多基站分集）：为了消除阴影区域产生的信号衰落，将多个基站设置在不同的地理位置和不同的方向上同时和小区内的一个移动台进行通信。
微分集：在一个局部区域接收到无线信号在空间、角度、频率、时间等方面呈现出独立性，因此对应的分集方法有空间分集、极化分集、角度分集、频率分集、时间分集和分量分集等多种。
一、分集方法依照信号传输的形式可分为：显分集和隐分集。
显分集：构成明显分集信号的传输形式，多指利用多付天线接收信号的分集。
隐分集：分集作用隐含在传输信号的方式中，而在接收端利用信号处理技术实现信号的分集，一般只需一付天线。
1、空间分集(space diversity)①利用不同接收地点收到的信号衰落的独立性，实现抗衰落的功能。
移动通信中的协作分集技术
１ 协 作 分 集
以蜂窝 移动通 信系统 中两个移 动终端 的协 作 为例 ， 单说 明协作 分集 的基本 过 程． 图 １ 示 ， 户 １ 简 如 所 用 和用户 ２ 为协作 伙伴． 作分集 的过程 如下 ： 互 协
第１ ， 步 用户 ２以广播 方式发送 信号 （ 线所示 ） 基 站和它 的合作 伙伴用 户 １ 中继 节点 ） 实 ， （ 接收 ， 用户 １ 且
大 数据传 输速率 ， 有效对抗 衰落 以及 降低 系统 的服 务 中断概率 ， 提高 系统 的服 务质量 和可 靠性等． 关 键词 ： 协作分 集 ； 窝系统 ； 蜂 可达速 率 区域 中图分类号 ： Ｎ９ ９ ５ 文献标 志码 ： Ｔ ２． Ａ 文章编 号 ：６ ４３ ８ ２ ０ ） ３０ ５ —３ １ ７ —５ Ｘ（ ０ ９ ０ —０ ６０
２ 协 作分 集 的信 道 模 型及 性 能分 析
为 了分 析协作分 集在提 高数据 率方面 的性能 ， 以两个 用 户协作 为 例 ， 立 了 系统 的信 道模 型 ， 图 ２ 建 如 所
收稿 日期 ：０ ９０ —３ ２ ０ — ２２
基 金项 目 ： 州 大 学 重点 学 科 建设 资助 项 目（ 大研 ［ ０７ ５ 扬 扬 ２０ ］ ） 作者 简 介 ： 邵 宁（ ９３） 男 ， 苏 宝应 人 ， 士研 究 生 ， １ ８一 ， 江 硕 主要 从 事信 号 与 信 息 处理 研 究． 万 培 （ ９ ２） 男 ， 苏 姜 堰 人 ， 教 授 ， 士 生 导 师 ， 陈 １ ６ 一， 江 副 硕
２０ ０ ９年 ９ 月
ＳＥＰ．２ Ｏ９ Ｏ
移 动通 信 中的 协作 分 集 技 术
邵 宁 ， 万培 ， 陈 汪 琼
（ 州大 学 信 息 工 程 学 院 ， 苏 扬 州 ２ ５ ０ ） 扬 江 ２ ０ ９
通信MOMO、分集、优缺点
一、MIMO多输入多输出（Multi-input Multi-output ; MIMO）是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。
相对于普通的单输入单输出系统（Single-Input Single-Output，SISO），MIMO 此类多天线技术尚包含早期所谓的“智慧型天线”，亦即单输入多输出系统（Single-Input Multi-Output，SIMO）和多输入单输出系统（Multiple-Input Single-Output，MISO）。
属于任意分集方式多输入多输出。
MIMO 系统即可以包含空分复用和分集的技术。
二、1、频分多址FDMA，有许多不同技术可以用来实现信道共享。
把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带（称为子频带），把每个子频带分给一个用户专用（称为地址）。
这种技术被称为“频分多址”技术。
频率分集频率分集是在发信端将一个信号利用两个间隔较大的发信频率同时发射，在收信端同时接收这两个射频信号后合成，由于工作频率不同，电磁波之间的相关性极小，各电磁波的衰落概率也不同。
频率分集抗频率选择性衰落特别有效，但付出的代价是成倍地增加了收发信机，且需成倍地多占用频带，降低了频谱利用率2、时间分集时间分集是被CDMA系统使用用来克服多路径衰减的技术。
通过一个犁耙式接收机，单个元素或手指，能够偏移及时地说明多程信号的不同到达时间。
时间分集主要用于在衰落信道中传输数字信道，它是将同一信号相隔一定的时隙进行多次重发，只要各次发送的时间间隔大于信道的相干时间（相干时间定义：多普勒频展的倒数），则在接收端就可以获得衰落特性相互独立的几个信号时分多址把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。
这是通信技术中基本多址技术之一，一种数字传输技术，将无线电频率分成不同的时间间隙来分配给若干个通话。
通信系统中的分集技术
通信系统中的分集技术通信系统是现代社会最基础的基础设施之一，人们日常使用的手机、电视、互联网等都依赖于强大的通信系统支撑。
在通信系统中，我们常常会听到一种名词——分集技术。
那么，分集技术是什么，有哪些形式，它的作用是什么，本文将从多个角度深入探讨分集技术在通信系统中的应用。
一、分集技术是什么所谓分集技术，就是利用多个接收器同时接收同一个信号，通过优化信号处理算法，提高接收信号的质量。
在通信系统中，分集技术通常用于解决信号传输中的多路径效应、信号衰落等问题，提高信道传输的可靠性和性能。
目前，常见的分集技术主要包括空分集技术、时分集技术、频分集技术及波束赋形技术等，下面我们分别介绍这些分集技术的原理和应用。
二、空分集技术空分集技术，也被称为天线分集技术，利用多个天线接收同一个信号，并通过信号处理算法进行优化处理，从而提高信号的质量。
空分集技术通常应用于移动通信系统、卫星通信系统等领域，它的主要原理是通过利用空间分布，减少信号接收时的干扰和信噪比的影响，提高信道传输的质量。
三、时分集技术时分集技术，是指利用多个时隙接收同一个信号，并通过信号处理算法进行优化处理，从而提高信号的质量。
时分集技术通常应用于无线电通信系统等领域，它的主要原理是通过将接收到的信号分成多个时隙，分别进行处理，再将时隙合并，从而提高信道传输的可靠性和性能。
四、频分集技术频分集技术，是指利用多个频段接收同一个信号，并通过信号处理算法进行优化处理，从而提高信号的质量。
频分集技术通常应用于雷达系统、电视广播等领域，它的主要原理是通过将接收到的信号分成多个频段，分别进行处理，再将频段合并，从而提高信道传输的可靠性和性能。
五、波束赋形技术波束赋形技术，是指利用多个天线、多个信道接收同一个信号，并通过信号处理算法进行优化处理，从而提高信号的质量。
波束赋形技术通常应用于卫星通信、无线电通信等领域，它的主要原理是通过对传输信号的相位进行调整，使得信号在传输过程中受到的干扰和噪声最小，从而提高信道传输的可靠性和性能。
主集天线和分集天线——4G天线技术
主集天线和分集天线——4G天线技术主集天线和分集天线分集接收技术是⼀项主要的抗衰落技术，可以⼤⼤提⾼多径衰落信道传输下的可靠性，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。
分集接收技术被认为是明显有效⽽且经济的抗衰落技术。
分集的基本思想是将接收到的多径信号分离成不相关的（独⽴的）多路信号，然后把这些多路信号分离信号的能量按⼀定的规则合并起来，使接收到的有⽤信号能量最⼤，进⽽提⾼接收信号的信噪⽐。
因此，分集接收包括两个⽅⾯的内容：⼀是如何把接收的多径信号分离出来使其互不相关，⼆是将分离出来的多径信号恰当合并，以获得最⼤信噪⽐。
分集的⽅式：分集分为宏观分集和微观分集两⼤类。
宏观分集也称为多基站分集，其主要作⽤是抗慢衰落。
例如，在移动通信系统中，把多个基站设置在不同的物理位置上（如蜂窝⼩区的对⾓线上），同时发射相同的信号，⼩区内的移动台选择其中最好的基站与之通信，以减⼩地形、地物及⼤⽓等对信号造成的慢衰落。
主分集的定义及作⽤Radio 0是主集，负责射频信号的发送和接收；Radio1是分集，只接收不发送，基站会把从两个接⼝收到的信号进⾏合并处理，从⽽获得分集增益，因此这⾥的分集增益是接收增益。
分集接收主要是为了抵消快衰落对接收信号的影响，由于信号在传输过程中因反射等⼲扰产⽣多径分量信号，接收端利⽤多天线同时接收不同路径的信号，然后将这些信号选择、合并成总的信号，以减轻信号衰落的影响，这叫分集接收。
分集就是把分散得到的信号集中合并，只要⼏个信号之间是相互独⽴的，经恰当的合并后就能得到最⼤的信号增益。
1、⼩区主集：接收和发射是双⼯的；分集每个⼩区上⾯都有对应的天线，每个天线连着两根馈线，这两根馈线互为主分集，通常采⽤1发双收模式。
两分集接反应该是A⼩区的⼀根馈线接到了B⼩区上，B⼩区⼀根馈线接到了A⼩区上。
形成了A⼩区下⾯A1B2，B⼩区下⾯A2B1这种情况。
移动通信系统中分集技术的分析
论文题目：移动通信系统中分集技术的分析专业：学生：签名：_____________指导教师：签名：_____________摘要本文第1章介绍了移动通信的基本概念，其中包括他的定义，工作方式，信道特点及无线信道的信号传播方式，同时提到了蜂窝移动通信系统。
由于移动环境的复杂性,无线信号在发送传输和接收过程中有很明显的衰落现象。
而分集技术是一种主要的抗衰落技术，它可以大大提高多径衰落信道下的传输可靠性，本文第2，3章通过分集接收技术的介绍分析以及分集接收技术在移动通信特别是第三代移动通信中的应用,介绍了传统RAKE 接收机和WCDMA 中采用的典型RAKE 接收机。
并且通过针对系统采用MPSK调制情况下，对合并方式性能进行了分析比较，得出MRC性能最好，EGC性能稍差，而SC性能较差的结论。
空时编码技术，可以大幅度地提高无线通信系统的信息容量和传输速率，并能有效抵制多径衰落、抑制噪声和干扰。
本文第4章着重讨论了空时分层编码，研究了它的模型，编码算法和译码算法，并得出了相应的结论。
【关键词】:分集接收;第3代移动通信系统；RAKE ;空时编码技术；【论文类型】：理论研究Title: mobile communication systems diversity technology analysis Major:communications technologiesName:signature: _____________Supervisor:signature: _____________ABSTRACTThis paper introduced chapter 1 the basic concept of mobile communication, including his definition, work methods and channel characteristics and wireless channels signal propagation mode, Also mentioned the cellular mobile communication system .Due to the complexity of the mobile environment, the wireless signals in sending transmission and reception in the process to have obviously decline phenomena.And diversity technology is a major fight decline technology, it can greatly improve the multipath fading channel, the transmission reliability，This paper first two or three chapters through diversity of receiving technique introduction and analysis of receiving technique and diversity in the mobile communication especially the third generation mobile communication application, this paper introduces the traditional RAKE receiver and WCDMA RAKE receiver adopted in the typical.Space-time coding technology, can greatly improve wireless communication system information capacity and transmission rate, and can effectively resist multipath fading, reduce the noise and interference. This paper focuses on the discussion in chapter 4, layered coding space-time of its model, coding algorithm and decoding algorithm, and draws a conclusion.【key words 】 : diversity receiving; Third generation mobile communicationsystem; RAKE; Space-time coding technology;【papers type 】 : theory research前言在过去的十几年中，个人通信和移动无线通信服务得到了极其迅猛的发展，而未来的无线通信服务的目标是要传输比现在通用系统高千倍以上速率的数据。
浅析移动通信的分集技术
温标荣
隔大于相干时间的两十样点是互不相关舶。 这一技术是指 以超过信道相干时间的时间 间隔重复发送信号 ，以便让再次收到的信
号有独立的衰落环境 ， 从而产生分集效皋。 时间分集的性能基本 由移动台的运动速度
决定 ，也就是说决定于重复发送信号之翔 的衰落特性 ， 若移动 台是静止的 ， 时间分集
线， 一个垂直极化天线， 这就可以得到两个 不相关的信号。 实际上极化分集是空间分集 的特殊情况， 但其优点是费用较低， 结构紧 凑， 节省空间， 就是发射功率要分配到 映．
两 个 天线 ， 造成 了 ３ Ｂ的损 耗。 一技 术在 ｄ 这
审
保
可 以通过 多种 技术 来实 现 ， 现从 影 响接 收端 信号 功率 的三十 主 要 因素来分 析：第一 、自
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４ 、公共软件的瓤甩是系缝 软件 的必要补充
对于电子文档 的妊理我们办公室统一 栗用微软的０ Ｆ ｃ ＦＩ删 ， 其强大的系统功
善 。 以上 的 分析 可 看出 ， 集 技术对 改 从 分 善 无线 传 输链 路 的 眭能 可 起 到很 大 的作
用。
落的概率是各 自产生的衰落概率的乘积。 频
率 丹集是 指在 多于一 个 载频上传 送 信号 ， 其
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分集 技术 是指 通 过 查找 和 利用 自然界
道数相等的若干个接收机 ．但对 于特殊业 务， 这个费用也许是值得的。 这一技术经常 用在频分双工 （Ｄ 方式的视距微波链路 Ｆ Ｍ）
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的信号进行台并， 这样 可以同时提高接收端
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论文题目：移动通信系统中分集技术的分析专业：学生：签名：_____________指导教师：签名：_____________摘要本文第1章介绍了移动通信的基本概念，其中包括他的定义，工作方式，信道特点及无线信道的信号传播方式，同时提到了蜂窝移动通信系统。
由于移动环境的复杂性,无线信号在发送传输和接收过程中有很明显的衰落现象。
而分集技术是一种主要的抗衰落技术，它可以大大提高多径衰落信道下的传输可靠性，本文第2，3章通过分集接收技术的介绍分析以及分集接收技术在移动通信特别是第三代移动通信中的应用,介绍了传统RAKE 接收机和WCDMA 中采用的典型RAKE 接收机。
并且通过针对系统采用MPSK调制情况下，对合并方式性能进行了分析比较，得出MRC性能最好，EGC性能稍差，而SC性能较差的结论。
空时编码技术，可以大幅度地提高无线通信系统的信息容量和传输速率，并能有效抵制多径衰落、抑制噪声和干扰。
本文第4章着重讨论了空时分层编码，研究了它的模型，编码算法和译码算法，并得出了相应的结论。
【关键词】:分集接收;第3代移动通信系统；RAKE ;空时编码技术；【论文类型】：理论研究Title: mobile communication systems diversity technology analysis Major:communications technologiesName:signature: _____________Supervisor:signature: _____________ABSTRACTThis paper introduced chapter 1 the basic concept of mobile communication, including his definition, work methods and channel characteristics and wireless channels signal propagation mode, Also mentioned the cellular mobile communication system .Due to the complexity of the mobile environment, the wireless signals in sending transmission and reception in the process to have obviously decline phenomena.And diversity technology is a major fight decline technology, it can greatly improve the multipath fading channel, the transmission reliability，This paper first two or three chapters through diversity of receiving technique introduction and analysis of receiving technique and diversity in the mobile communication especially the third generation mobile communication application, this paper introduces the traditional RAKE receiver and WCDMA RAKE receiver adopted in the typical.Space-time coding technology, can greatly improve wireless communication system information capacity and transmission rate, and can effectively resist multipath fading, reduce the noise and interference. This paper focuses on the discussion in chapter 4, layered coding space-time of its model, coding algorithm and decoding algorithm, and draws a conclusion.【key words 】 : diversity receiving; Third generation mobile communicationsystem; RAKE; Space-time coding technology;【papers type 】 : theory research前言在过去的十几年中，个人通信和移动无线通信服务得到了极其迅猛的发展，而未来的无线通信服务的目标是要传输比现在通用系统高千倍以上速率的数据。
随着无线通信技术的发展，人们对通信的质量以及信道的容量提出了比以往更高的要求，然而带宽的限制、传播的衰减、信道的时变特性、噪声、干扰（主要是公共信道干扰）以及多径问题，所有以上这些因素都严重制约着无线通信业务的发展。
理论上，抵制信道衰落的最好方法是进行功率控制，也就是如果发射端预先知道信道条件，那么在发射的时候预先将信号变形来抵消衰落带来的影响。
但是这种方法需要发射端有较大的动态范围，另外发射端也不可能知道信道的条件，因此在大多数散射环境中，是采用天线分集方法来抵制信道衰落的。
传统的天线分集是在接收端（移动台）采用多根天线进行接收分集的，并采用合并技术来获得好的信号质量，例如RAKE接收机。
但是由于移动台尺寸受限，采用接收天线分集技术较困难，而且在移动台端进行接收分集代价高昂，增加了用户的设备成本。
从理论与实际应用中都发现，相同阶数的发射分集与接收分集具有相同的分集增益。
因此为了适应下一代移动通信的要求，只有增加基站的复杂度，在基站端采用发射分集技术才是比较合适的方法。
空时编码是应用于无线通信中的一种新的编码和信号处理技术，它将发射分集、信道编码技术以及调制技术有机结合，采用这种技术以后，可以大幅度地提高无线通信系统的信息容量和传输速率，并能有效抵制多径衰落、抑制噪声和干扰。
目录1移动通信 (1)1.1移动通信基本概念 (1)1.2移动通信信道 (2)1.2.1移动通信信道主要特点 (2)1.2.2 无线信道的信号传播方式 (3)1.3蜂窝移动通信系统基本概念 (4)1.4 本章小结 (5)2分集接收技术 (6)2.1研究意义及原理 (6)2.2技术分类 (7)2.3合并方式性能比较 (10)2.3.1合并技术的统计特性 (10)2.3.2分集合并系统的性能分析 (14)2.3.3性能的数值结果和讨论 (15)2.4分级改善效果 (16)2.5本章小结 (17)3 RAKE 接收机 (18)3.1定义 (18)3.2技术发展及研究现状 (19)3.3基本原理 (19)3.4数字实现模型 (21)3.5 移动通信中采用的 RAKE 接收技术 (22)3.5.1 传统的 RAKE 接收机模型和算法 (22)3.5.2 WCDMA 系统中的 RAKE 接收机 (22)3.6 本章小结 (23)4 空时编码技术 (24)4.1空时编码系统 (24)4.1.1空时编码系统的基本模型 (24)4.1.2 空时编码的研究现状 (25)4.1.3 应用前景和发展方向 (25)4.2分层空时编码研究 (26)4.2.1 分层空时码模型 (26)4.2.2 编码算法 (28)4.2.3 译码算法 (29)4.3 小结 (32)5结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1移动通信移动通信是通信技术研究中最活跃,发展最为迅速的领域之一，也是21世纪对人类的生活和社会的发展有重大影响的科学技术领域之一。
本章介绍了移动通信中的基本概念，使读者对移动通信有一点了解1.1移动通信基本概念1.1.1移动通信的定义及特点移动通信是指通信的双方或其中至少一方处于运动状态中进行信息交流的一种通信方式。
他和其他类的通信形式相比具有几个明显的特点（1）电波传播条件恶劣（由多径传播造成的瑞利衰落，电平幅度起伏达30dB 以上）；（2）具有多普勒效应；（3）干扰严重（噪声干扰，电台干扰等）；（4）接收设备动态范围大（由于接收机到发射机的距离不断变化，导致接收机接收电平不断变化）；（5）需要采用位置登记，过区切换等移动管理技术；（6）综合了各种技术，包括交换机技术，计算机技术，传输技术等。
（8）按信号形式可分为模拟网和数字网。
1.1.2移动通信的工作方式移动通信的工作方式可根据通信时频道的使用方式不同分为双工，单工，半双工等三种制式。
（1）双工通信双工通信是指通信的双方收发信机均同时工作，即任一方在发话的同时，也能收到对方的话音，也称为全双工通信，公用移动通信系统一般采用这种方式，全双工有频分双工（Frequency Division Duple, FDD）和时分双工（Time Division Duplet,TDD）两种实现方式图1.1双工通信（2）单工通信单工通信是指通信双方电台交替的进行收信和发信，常用于点到点的同信。
图1.2单工通信（3）半双工通信半双工通信是介于单工通信和双工通信之间的一种通信方式，该方式通信的特点是：设备简单，功耗小，但操作不太方便，所以主要用于专用移动通信系统中。
图1.3半双工通信1.2移动通信信道1.2.1移动通信信道主要特点（1）传播的开放性有线信道中，电磁波被限定在导线内，而移动通信的信道是一个开放的空间。
（2）接受环境的复杂性接受环境的复杂性是指接收点地理环境的复杂性与多样性。
这与用户所处的位置直接相关，一般可将地理位置划分为3类典型区域：高楼林立的城市繁华区，以一般建筑物为主的近郊区，山丘，湖泊，平原为主的农村及远郊区。
（3）通信用户的随机移动性作为移动用户，当其通话时，有可能出于室内静止状态，也有可能是室外慢步步行或高速车载状态。
1.2.2 无线信道的信号传播方式在无线环境下进行高效通信是一件很有挑战性的事，尤其在城市进行无线通信，想象设在高楼的基站与行人高度的手机通信，信号可能要经过许多的障碍物，如大楼、街道、树和移动的汽车等。
信号的传播途径大致可分为四种：（1）直线传播。
在较开阔的地区，基站和移动台可以直线传播，如郊区或农村。
然而在城市环境中，直线传播很少见。
（2）反射。