西安电子科技大学移动通信课件第7章抗衰落技术
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移动通信抗衰落技术
OFDM在移动通信抗衰落中的应用摘要：针对移动通信信道的衰落，人们提出了许多解决方法。
OFDM是其中比较好的一种，文章简要论述了一下OFDM的基本原理，求出子载频正交的条件，并考察了OFDM在频域中的特点。
最后论述了OFDM在应用中的优缺点。
关键词：抗衰落OFDM原理优缺点移动通信信道是一个非常恶劣的通信环境，其中既有噪声、干扰也存在衰落，这三个方面的因素对移动通信系统的性能都会产生一定的负面影响，而其中衰落时我们最为关注的因素，因为衰落时移动信道的基本特性，信号在传输过程中会有信号的反射、折射、绕射、散射和吸收等现象，导致信号产生衰落，从而降低了信号的传输质量。
移动通信要得以实现也必须有相应的技术来克服这些因素的影响。
一般而言，提高移动通信系统性能的技术有：分集、均衡和信道编码。
分集是抗衰落的主要技术，均衡可以补偿时分信道中由于多径效应而产生的码间干扰，如果调制带宽超过了无线信道的相干带宽，将会产生码间干扰，并且调制信号将会展宽。
而接收机内的均衡器可以对信道中幅度和延迟进行补偿。
若信道不理想，在已调信号频带上很那保持理想传输特性时，会造成信号的严重失真和码间串扰。
为了解决这个问题，除了采用均衡器外，途径之一就是采用多个载波，将信道分成许多子信道。
将基带马援均匀分散地对每个子信道的载波调制。
假设有10个子信道，若每个载波的调制码元速率将降低至1/10，每个子信道的带宽也随之减小为1/10。
若子信道的带宽足够小，则可以认为信道特性接近理想信道特性，码间串扰可以得到有效的克服。
随着要求传输的码元速率不断提高，传输带宽也越来越宽，今日多媒体通信的信息传输速率已经到达若干Mb/s，并且移动通信的传输信道可能是在大城市中多径衰落严重的无线信道。
为了解决这个问题，并行调制的体制再次受到重视，正交频分复用（OFDM）就是在这种形势下得到发展的。
OFDM也是一类多载波并行调制的体制。
为了提高频率利用率和增大传输速率，各路子载波的已调信号频谱有部分重叠。
移动通信(西电第四版)第四章 抗衰落技术
k 1 M
20
(1)选择式合并
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。
a t max a1 t , a 2 t , a 3 t ,
某指标
21
这种分集有M个接收机进行支路的解调， 输出信号送入选择逻辑。选择逻辑从M个 接收信号中选择具有最高基带信噪比 （SNR）的基带信号作为输出，在选择性 合并器中，加权系数只有一项为1，其余 为 0。 选择式合并又称开关式相加。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。
13
(2)频率分集
由于频率间隔大于相关带宽的两个信号所 遭受的衰落可以认为是不相关的，因此可 以用两个以上不同的频率传输同一信息， 那么在接收端就可以得到衰落特性不相关 的信号，以实现频率分集（多路FSK）。 缺点：不仅需要占用更多的频谱资源，而 且需要有和频率分集中采用的频道数相等 的若干个接收机。
12
空间分集接收抗衰落的效果
某通信系统不采用分集接收时的中断率是P1=0.01，若采
用双重空间分集，并假设两路信号具有相同的中断率，求合
成信号的中断率？ 解：两路信号同时中断时，合成信号才会中断，所以分集 合并后的中断率是
P=P1×P2=0.0001
即中断率降低了100倍，若等效成衰落储备，相当 于避免了将微波发信机的功率从1W提高到100W。
4
4.1 分集接收
4.1.1 分集接收原理 1. 什么是分集接收 所谓分集接收，是指接收端对它收到 的多个衰落特性互相独立 ( 携带同一信息 ) 的信号进行特定的处理（ Combining ）， 以降低信号电平起伏的办法。 分集：接收多路不相关的信号并合并。 目标：对抗多径信道造成的衰落和延 时串扰。
20
(1)选择式合并
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。
a t max a1 t , a 2 t , a 3 t ,
某指标
21
这种分集有M个接收机进行支路的解调， 输出信号送入选择逻辑。选择逻辑从M个 接收信号中选择具有最高基带信噪比 （SNR）的基带信号作为输出，在选择性 合并器中，加权系数只有一项为1，其余 为 0。 选择式合并又称开关式相加。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。
13
(2)频率分集
由于频率间隔大于相关带宽的两个信号所 遭受的衰落可以认为是不相关的，因此可 以用两个以上不同的频率传输同一信息， 那么在接收端就可以得到衰落特性不相关 的信号，以实现频率分集（多路FSK）。 缺点：不仅需要占用更多的频谱资源，而 且需要有和频率分集中采用的频道数相等 的若干个接收机。
12
空间分集接收抗衰落的效果
某通信系统不采用分集接收时的中断率是P1=0.01，若采
用双重空间分集，并假设两路信号具有相同的中断率，求合
成信号的中断率？ 解：两路信号同时中断时，合成信号才会中断，所以分集 合并后的中断率是
P=P1×P2=0.0001
即中断率降低了100倍，若等效成衰落储备，相当 于避免了将微波发信机的功率从1W提高到100W。
4
4.1 分集接收
4.1.1 分集接收原理 1. 什么是分集接收 所谓分集接收，是指接收端对它收到 的多个衰落特性互相独立 ( 携带同一信息 ) 的信号进行特定的处理（ Combining ）， 以降低信号电平起伏的办法。 分集：接收多路不相关的信号并合并。 目标：对抗多径信道造成的衰落和延 时串扰。
移动通信3抗衰落技术II81页PPT
dmin 2t 1 或
t
d min 2
1
01.04.2020
分组码的基本描述
② （n, k）线性分组码能发现接收码字中 l 个错误的 充分必要条件是
dmin l 1
③ （n, k）线性分组码能纠正t个错误并能发现 l（l > t） 个错误的充分必要条件是
dmin tl1
补充参考书
❖《移动通信基础》
▪ 电子工业出版社 ▪ 杨家玮 盛敏 等
❖《移动通信原理与应用》
▪ 北京邮电大学出版社 ▪ 啜钢 王文博 等
图书馆有以上两本书！
01.04.2020
几种合并方式性能比较
10 D（dB )
8
6
4
2 M
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(Cyclic Redundancy Check)
01.04.2020
分组码在移动通信中的应用
1.在CDMA蜂窝移动通信的系统中，前向链路和反向链 路在信道中消息是以帧的形式来传送的。例如，下图是 全速率（9.6kb/s）前向业务信道的帧结构。
192bit/20ms
信息比特 172
2. 循环码 （n , k）线性分组码的每个码字经过任意循环移位 后仍然是一个分组码的码字 循环码的编码步骤为： ① 计算xn-km(x)； ② 计算xn-km(x)/g(x),得余式r(x)； ③ 得到码字多项式 C(x)= xn-km(x)+ r(x)； 循环码特别适合误码检测，用于误码检测的循环码 称作循环冗余校验码 CRC
各种合并方式的信噪比改善因子
01.04.2020
几种合并方式性能比较
10 0
Pb
移动通信PPT课件
2. 移动台受噪声的干扰并在强干扰情况下工作
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
fd
v
cos
2021/7/1
图1.3 多普勒效应
10
1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2021/7/1
12
1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
fd
v
cos
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图1.3 多普勒效应
10
1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2021/7/1
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1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
移动通信——抗衰落技术
目录抗衰落技术 (2)一、概述 (2)1）引起衰落的原因 (2)2）抗衰落技术的种类 (2)二、分集接收技术 (2)1）基本思想 (3)2）适用范围 (3)3）如何实现自身的功能 (3)（1）时间分集 (3)（2）空间分集 (4)（3）频率分集 (5)4）各分集技术之间的优缺点 (5)三、合并技术 (5)1）基本思想： (5)2）适用范围： (6)3）如何实现自身的功能： (6)四、均衡技术 (6)1）基本思想 (6)2）适用范围 (7)3）如何实现自身的功能 (7)五、信道编码技术 (7)1）信道编码技术产生的原因与作用 (7)2）信道编码技术的基本思想及优缺点 (8)3）适用范围 (8)4）信道编码技术及功能的实现 (8)（1）分组码 (9)（2）卷积码 (9)（3）Turbo码 (10)（4）交织 (10)（5）伪随机序列扰码 (11)六、扩频技术 (11)1）基本思想 (12)2）适用范围 (12)3）如何实现自身的功能 (12)（1）直接序列扩频与解扩的原理 (12)（2）跳频扩频通信系统 (12)抗衰落技术一、概述衰落对传输信号的质量和传输可靠度都有很大的影响，严重的衰落甚至会使传播中断，随着移动通信技术的发展，传输的数据速率越来越高，人们对信号正确有效地接收的要求也越来越重要，在移动通信中，移动信道的多径传播、时延扩展以及伴随接收机移动过程产生的多普勒频移会使接收信号产生严重衰落；阴影效应会使接收的信号过弱而造成通信中断；信道存在的噪声和干扰也会使接收信号失真而造成误码；为了改善和提高接收信号的质量，在移动通信中就必须使用到抗衰落技术。
1）引起衰落的原因的也是最重要的衰落成因。
多条射线的产生，可能是由于地面、大气不均匀层或天线附近的地形地物的反射，也可能是由于电离层多次反射、电离层中的寻常波和非常波或天波和地波的同时出现。
多径干涉形成的衰落通常称为多径衰落或干涉型衰落。
非正常衰减发生时，接收信号电平低于正常值，从而形成衰落。
西安电子科技大学移动通信课件_第7章-抗衰落技术
我们注意到，这两个接收信号的信噪比变化是 基本不相关的。也就是说，信道对由不同天线 捕捉到的两个接收信号的影响是相互独立的， 它们同时经历深衰落的可能性非常的小。
因此，哪怕我们只是选择信噪比高的那个信号 用于解调，这样得到的总的接收信号也将具有 比使用单个接收天线时的接收信号更好的平均 信噪比，这必将有利于提高接收性能。
谢谢大家！
而实际的移动无线信道都是时变信道，自适应均 衡器通过跟踪信道变化来使得上述频域特性得到 近似地满足。 常见的实现方法：无线通信中，由于信道是未知 且时变的。要按上述原理实现均衡首先就必须解 决如何获取信道的冲激响应的问题（“变未知为
已 知”），这叫作信道估计，通常通过发送端发送
已 知序列（称作“训练序列”），接收端通过对训
经选择后得到 的接收信号
分集的概念
分集主要是信号接收时的概念，用来对 抗小尺度衰落所引起的包络起伏变化。 分集接收机可以获取由同一发送信号形 成的不同分集支路，各支路信号的包络 （幅度）不具有相关性，从而就可以通 过对它们进行一定的处理来提升接收信 噪比，从而改善接收质量。
（分
集）
分：
同样的发送信息
码间干扰（不可减轻 错误）
衰落余量——增加发 射功率或减小小区半 径
差错控制编码 交织 跳频 分集
均衡 DS扩频 OFDM 定向天线
相互独立的衰落实现1
右图显示了接收端设 置两部天线时，当天 线距离足够远的情况 下，就同一发射信号 而言，它们分别接收 到的信号的信噪比在 小尺度上的变化情况。
相互独立的衰落实现2
信源比特 编码器
交织器
调制器
信道
恢复出的 译码器
信源比特
解织器
解调器
发送端：交织器位于编码器之后，调制器之前；接收 端：解织器位于解调器之后，译码器之前。
因此，哪怕我们只是选择信噪比高的那个信号 用于解调，这样得到的总的接收信号也将具有 比使用单个接收天线时的接收信号更好的平均 信噪比，这必将有利于提高接收性能。
谢谢大家！
而实际的移动无线信道都是时变信道，自适应均 衡器通过跟踪信道变化来使得上述频域特性得到 近似地满足。 常见的实现方法：无线通信中，由于信道是未知 且时变的。要按上述原理实现均衡首先就必须解 决如何获取信道的冲激响应的问题（“变未知为
已 知”），这叫作信道估计，通常通过发送端发送
已 知序列（称作“训练序列”），接收端通过对训
经选择后得到 的接收信号
分集的概念
分集主要是信号接收时的概念，用来对 抗小尺度衰落所引起的包络起伏变化。 分集接收机可以获取由同一发送信号形 成的不同分集支路，各支路信号的包络 （幅度）不具有相关性，从而就可以通 过对它们进行一定的处理来提升接收信 噪比，从而改善接收质量。
（分
集）
分：
同样的发送信息
码间干扰（不可减轻 错误）
衰落余量——增加发 射功率或减小小区半 径
差错控制编码 交织 跳频 分集
均衡 DS扩频 OFDM 定向天线
相互独立的衰落实现1
右图显示了接收端设 置两部天线时，当天 线距离足够远的情况 下，就同一发射信号 而言，它们分别接收 到的信号的信噪比在 小尺度上的变化情况。
相互独立的衰落实现2
信源比特 编码器
交织器
调制器
信道
恢复出的 译码器
信源比特
解织器
解调器
发送端：交织器位于编码器之后，调制器之前；接收 端：解织器位于解调器之后，译码器之前。
最新3-1第三节无线通信基本技术(抗衰落技术)课件ppt
定义
甲状腺功能减退症（hypothyroidism, 简称甲 减）是由于甲状腺激素合成和分泌减少或组 织利用不足导致的全身代谢减低综合征。
30
分类
31
根据病变部位分类
原发性甲减（甲状腺本身病变） 占全部甲减的95%以上； 常见原因：自身免疫、甲状腺手术和甲亢放射碘治疗
中枢性甲减（下丘脑和垂体病变） TSH或TRH分泌减少所致； 常见原因：产后大出血、垂体外照射、垂体大腺瘤、颅咽管
空间分集原理
空间分集
采用一副发射天线，接收端采用多副接收天线。
接收天线之间的距离d应足够大，以保证各接收天线 接收信号衰落特性是相互独立。
一般接收天线间距离d>λ/2可保证各支路接收信号独立 。
分集支路数越多，分集效果越好， 当M较大时，分集增益随着M的增大而变得缓慢。 一般取N=2～4。
34
临床表现
发病隐匿，病程较长，可缺乏特异症状和体征 以代谢率减低和交感神经兴奋性下降为主要表现
➢病情轻的早期病人可以没有特异症状 ➢病人畏寒、乏力、手足肿胀感、嗜睡、记忆力 减退、 少汗、关节疼痛、体重增加、便秘、女性月经紊乱，或 者月经过多、不孕
35
临床表现
典型病人 1、粘液性水肿面容： 可有表情呆滞、面色苍白、颜面和/或眼睑浮肿、唇厚舌大、常有 齿痕，声音嘶哑，头发干燥，稀疏，脆细
第三章 无线通信基本技术 抗摔落技术
1 概述 2 分集技术 3 均衡技术 4 Rake 接收技术
2
1 概述
多径传播的影响： 无线传播环境复杂，无线传播信道中存在各种反射
体，多径传播现象普遍存在。 从时域看，多径传播导致时间色散，产生基带符号
间的干扰。 从频率域看，多径传播导致频率选择性衰落，使基
抗衰落技术无线通信ppt课件
T
T
T
T
C1
C2
C3
CN
横向滤波均衡器原理框图
14
时域均衡器（2）：非线性均衡器
• 适用于衰落深度很大的情况。但算法相对
复杂，且稳定性差和收敛时间长。
•判决反馈均衡器（DFE）； •最大似然符号检测（ML）； •最大似然序列检测（MLSE）。
15
时域均衡器（2）：非线性均衡器（续）
T
T
T
T
C1
Z zk nz t n e z j0n t kt c
n
n e j0n R z n kt c
n
如果对某些n（记为n1），存在某个n1使得 n1 / tc k，就1有：
Z zk ne j0n R z n ktc
计平方误差最小。
• 特点：收敛速度快，跟踪性能好。 • 缺点：算法较复杂，还要较好的考虑稳定性问
题。
• 在无线中适用于快衰落信道。
21
瑞克技术
22
什么叫瑞克（Rake）技术
• 抗多径技术的回顾： －时域均衡适合于信号不可分离多径的场合，在接收端解决符号间干 扰问题。 －一般分集适合于能建立多个相互独立的路径，在接收端进行最佳合 并。 －瑞克技术既不同于均衡，也不同于分集，它由多径分离和多径合并 两部分组成。
Rc Rc01 / t0 , t0
-tC
0
tC
24
多径信号的分离（续）
• 多径信号的相关分离
考虑一个具有n条路径的扩频多径信号：
Z t nz t n ej2f0n
n
此信号和扩频信号的本地码zk=z(t-ktC)进行相关运算，得到：
cha抗衰落技术PPT课件
入选择逻辑，选择逻辑从M个接收信号中选择具有最高
移
信噪比（SNR）的一路信号作为输出
动 • 只选择其中一个信号，其余信号被抛弃
通
信
在所接收的多路
原
信号中，合并器
理
选择信噪比最高
移
动
通
信
RX1
原
RX2
理
垂直极化波
水平极化波
TX
极化分集
16
角度分集（Angle Diversity）
• 由于地形地貌和建筑物等环境的不同，
移
到达接收端的不同路径的信号可能来自
动
于不同的方向
通
信 • 在接收端，采用方向性天线，分别指向
原
不同的信号到达方向，则每个方向性天
理
线接收到的多径信号是不相关的
• 是利用在空间相隔一定距离的多副天线接收信
号来实现分集的
移
动 • 接收端天线之间的距离d应足够大，以保证各
通
接收天线接收来自基站的信号的衰落特性是相
信
互独立的。
原 • 在移动通信中，空间的间距越大，多径传播的
理
差异就越大，所收场强的相关性就越小。
d 0.5
实际工程中：
市区： d 0.5
9
宏分集
• 宏分集又称为多基站分集，是减少由于阴影效
移
应而引起的大范围的衰落的技术
动 • 宏分集把多个基站设置在不同的地理位置和不
通
同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通
信
原
信，选出信号最好的一个基站与移动台进行通
理
信
• 只要在各个方向上的信号传播不是同时受到阴
影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落，这
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合并增益
假定各支路经历相互独立的瑞利衰落，并具有相
等的平均输入信噪比。则各种合并方式的合并后
平均输出信噪比和支路平均信噪比的比值称作合
并增益。即
GC
M
。
分集支路数目相同时，三种基本合并方式（选择、 等增益、最大比值）的合并增益的关系为：
GMRC>GEGC>GSC
发送分集
交织的概念
交织用于对抗深衰落引起的突发错误。 通过发送端的交织处理和接收端的解交 织（简称解织）处理，可以将信道引起 的突发错误（连续的若干比特的错误） 分散为零星的随机错误，以保证差错状 况被基本限定在纠错译码器的纠错能力 范围之内，从而得以有效地纠正。
“分”的方式2
按分集支路的不同获取方式可以将显分 集分为以下类型：
空间分集（天线分集） 极化分集 频率分集 时间分集
等等
分集类型 空间分集 极化分集 频率分集 时间分集
1.分集支路 2. 不相关
条件
3. 特点
彼此间相距 一定距离的 多部接收天 线
天线彼此间 距大于半个 波长
多部天线和 距离条件均 对其应用形 成制约作用Βιβλιοθήκη 信源比特 编码器交织器
调制器
信道
恢复出的 译码器
信源比特
解织器
解调器
发送端：交织器位于编码器之后，调制器之前；接收 端：解织器位于解调器之后，译码器之前。
交织原理1
交织原理2
可以指出，在上述交织方式下，交织矩阵的列数n与系 统所采用的纠错编码方案有关，而不同的纠错方案的 纠检错能力可能是不同的，应根据系统需要加以选； 交织矩阵的行数d与信道衰落情况有关——即，若信道 的平均衰落持续时间越长，则深衰落引起的突发错误 所涉及的比特数将越多，d就应该选得更大一些，以保
无线通信原理与技术
第七章 抗衰落技术
主要内容
缓解衰落影响的措施总结 分集（Diversity） 交织（Interleaving) 均衡（Equalization）
大尺度衰落和小尺度衰落的缓 解措施
信道施加的影响
受影响的系统指标
缓解措施
阴影衰落 小尺度衰落 多径时延扩展
接收信号强度
误比特率 误包率
经选择后得到 的接收信号
分集的概念
分集主要是信号接收时的概念，用来对 抗小尺度衰落所引起的包络起伏变化。 分集接收机可以获取由同一发送信号形 成的不同分集支路，各支路信号的包络 （幅度）不具有相关性，从而就可以通 过对它们进行一定的处理来提升接收信 噪比，从而改善接收质量。
（分
集）
分：
同样的发送信息
码间干扰（不可减轻 错误）
衰落余量——增加发 射功率或减小小区半 径
差错控制编码 交织 跳频 分集
均衡 DS扩频 OFDM 定向天线
相互独立的衰落实现1
右图显示了接收端设 置两部天线时，当天 线距离足够远的情况 下，就同一发射信号 而言，它们分别接收 到的信号的信噪比在 小尺度上的变化情况。
相互独立的衰落实现2
率损失
发射的功
率
“集”的方式——合并方式
对来自不同分集支路的信号进行处理的 目的是提高合成信号的平均信噪比，理 论上有效的“集”的方式分为选择式和 线性合并式。前者采用多部接收机连续 监测各支路信噪比，选取任何时刻具最 大信噪比的支路加以输出。由于总的接 收信号来自于不同的支路，所以也可以 认为发生了“合并”，故也称之为“选 择式合并” (Selection Combining) 。我 们将所有的“集”的方式都称为合并方 式。
支路1 支路2
支路3
1号支 2号支 路信号 路信号
3号支 路信号
各支路信号不相关
集：
1号支 路信号
2号支 3号支 路信号 路信号
选择或线性合并 合成信号
合成信号将具有更高的平均信噪比
“分”的方式1
首先是如何“分”的问题。可以“明分”、 也可以“暗分”，所谓“明分”是指不同 分集支路以明显的方式获取，分集支路的 区分是显而易见的，我们称之为“显分 集”；所谓“暗分”是指不同分集支路以 隐含的方式获取，分集支路的区分不是显 而易见的。我们称之为“隐分集”。
两部接收天线： 调制有同 一部垂直极化 一发送信 天线、一部水 息的不同 平极化天线 载波
先、后发送的 调制有同一发 送信息的同一 已调信号
天线极化特性 不同
不同载频 间距都大 于BC
发送时间间隔 大于TC
两部天线可以 同时多个 同一信息在不
设置于同一位 载频发送， 同时间发送会
置，但有3dB功 需要更大 降低数据速率
扫描分集原理1
扫描分集原理2
进行扫描分集时，在信噪比门限设定以后， 关键在于如何进行支路转换控制。有一种 控制策略叫做“转换并停留”的方式，即 当当前支路不满足门限信噪比时就进行扫 描，找到下一个满足门限要求的支路后， 就在该支路上持续停留进行接收， 直至该 支路又不满足要求后再次启动扫描。
扫描分集原理3
我们注意到，这两个接收信号的信噪比变化是 基本不相关的。也就是说，信道对由不同天线 捕捉到的两个接收信号的影响是相互独立的， 它们同时经历深衰落的可能性非常的小。
因此，哪怕我们只是选择信噪比高的那个信号 用于解调，这样得到的总的接收信号也将具有 比使用单个接收天线时的接收信号更好的平均 信噪比，这必将有利于提高接收性能。
证经过“交织→信道→解织”过程后，对突发错误
的分散作用。 此外，需要注意，交织处理并不引 入冗余比特（而纠错编码将会引入冗余比特！），但 交织、解织过程会带来处理时延，对于语音传输而言， 应适当控制时延。
“转换停留（Switch and Stay Combining）”扫描分集：
线性合并方式
最大比值合并（Maximal Ratio Combining）
等增益合并（Equal Gain Combing）
等增益合并（Equal Gain Combing）： 各支路增益都相等（即G1=G2=……=Gm） 的线性合并方式称作等增益合并。
选择合并
选择合并是一种最简单的分集合并技术。 选择合并由m个解调器进行m条支路的解 调，各支路的增益可被控制以实现各支 路的平均SNR相等，瞬时SNR最高的支路 被连接到解调器，实际中一般采用 （S+N）/N最大的支路
选择方式的实现——扫描分集
选择合并要求为每部天线设置一部接收 机，并且实时测量所有支路的信噪比， 这实际上不够现实，一般采用更易实现 的扫描分集来实现支路的选择。后者的 优点是只需一部接收机。