射频名词解释

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diversity 分集天线

分集技术

移动通信网中如何保证信号传输链路的可靠性,是一项重要指标。为了达到这一目的,可以通过多种技术来实现,从影响接收端信号功率的三个主要因素来分析:第一、自由空间的传播损耗和弥散,这可通过加大发射机功率来改善;第二、地形起伏、建

筑物及障碍物的遮挡引起的阴影衰落,这可通过“宏分集”技术来改善;第三、在传

输路径中各种物体产生的直射波、反射波和散射波的相互影响,即多径衰落,以及多

普勒频移产生的损耗,这可通过“微分集”技术来改善。从以上的分析可以看出,分

集技术对改善无线传输链路的性能可以起到很大的作用。

分集技术是指通过查找和利用自然界无线传播环境中独立的(至少是高度不相关的)多径信号来实现,简单的说,如果一条无线传播路径中经历了深度衰落,而另一条相

对独立的路径中可能仍包含着较强的信号,因此可以在多个信号中选择两个或更多的

信号进行合并,这样可以同时提高接收端的瞬时信噪比和平均信噪比,一般可提高

20dB到30dB。分集技术是移动通信的一种抗衰落技术,是一种用相对较低廉的投资

就可以大幅度的改进无线链路性能的强有力的接收技术。分集技术就是利用两个或更

多的不相关信号进行处理,不相关信号的采集可以通过空域、时域和频域三种方式实现,具体的实现方法有以下几种:第一、空间分集。也称天线分集,是移动通信中

使用较多的分集形式,简单的说,就是采用多付接收天线来接收信号,然后进行合并。为保证接收信号的不相关性,这就要求天线之间的距离足够大,在理想情况下,接收

天线之间的距离只要波长λ的一半就可以了。

第二、极化分集。在移动环境下,空中的水平路径和垂直路径是不相关的,因而信号也呈现不相关的衰落特性。这就可在发射和接收端各装两付天线,一个水平极化天线,一个垂直极化天线,这就可以得到两个不相关的信号。这一技术在蜂窝移动用户激增时,在改进链路的传输效率和提高容量方面有很明显的效果。

第三、角度分集。信号在传输过程中受环境的影响,使得到达接收的信号不可能是同方向的,这样在接收端安装方向性天线就可得到不相关的信号进行合并。

第四、频率分集。理论上,不相关信道产生同样衰落的概率是各自产生的衰落概率的乘积。频率分集是指在多于一个载频上传送信号,其原理是基于在信道相干带宽之外

的频率上不会出现同样的衰落。这一技术比空间分集节省天线数目,缺点是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,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(FDM)方式的视距微波链路中,在实际应用中,有一种工作方式被称作1:N保护交换方式。

第五、时间分集。对于一个随机衰落的信号,若对其振幅进行顺序取样,对时间间隔大于相干时间的两个样点是互不相关的。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,从而产生分集效果。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间的衰落特性,若移动台是静止的,时间分集就失效了,因为相干时间是和移动台的运动速度成反比的。实践证明,当移动台的运动速度大于40Km/h,时间分集能获得很好的效果。这一技术已经被大量应用于扩频CDMA的RAKE接收机中,以处理多径信号。

MIMO,MIMO是什么意思,什么是MIMO无线通信技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统是一项考虑用于802.11n的技术。802.11n是下一代802.11标准,可将吞吐量提高到100Mbps。同时,专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年提出的,它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量,相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统,MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。

MIMO概述

MIMO 表示多输入多输出。读/maimo/或/mimo/,通常美国人前者,英国人读后者,国际上研究这一领域的专家较多的都读读/maimo/。通常用于 IEEE 802.11n,但也可以用于其他 802.11 技术。MIMO 有时被称作空间多样,因为它使用多空间通道传送和接收数据。只有站点(移动设备)或接入点(AP)支持 MIMO 时才能部署 MIMO。

MIMO 的优点是能够增加无线范围并提高性能。连接到老的 802.11g 接入点

的 802.11n 站点能够以更高的速度连接到更远的距离。例如,如果使用老站点,

从 25 英尺的距离连接到接入点的速度是 1Mbps;而使用 802.11n MIMO 时站点的速度为 2Mbps。增加到 2Mbps 的范围,允许用户在更远的距离保持连接。

无线电发送的信号被反射时,会产生多份信号。每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出(SISO)的当前或老系统一次只能发送或接收一个空间流。MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流。

它允许天线同时传送和接收。

老接入点到老客户端 - 只发送和接收一个空间流

MIMO 接入点到 MIMO 客户端 - 同时发送和接收多个空间流

可以看出,此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提

高无线信道容量,在不增加带宽和天线发送功率的情况下,频谱利用率可以成倍地提高。

利用MIMO技术可以提高信道的容量,同时也可以提高信道的可靠性,降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益,后者是利用MIMO信道提供的空间分集

增益。实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的译码性能,但是复杂度比较大,对于实时性要求较

高的无线通信不能满足要求。ZF算法简单容易实现,但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优的就是BLAST算法。该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技

术得出的。目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时

块码、空时格码。空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集

和时间分集,从而降低信道误码率。通常,多径要引起衰落,因而被视为有害因素。然而研究结果表明,对于MIMO系统来说,多径可以作为一个有利因素加以利用。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道,MIMO的多入多出

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