移动通信分集技术

分集技术
技术背景：衰落效应是影响无线通信质量的主要因
素之一。分集技术是应对衰落影响的一种解决方案。
分集：利用多条相互独立路径传输同一信息源信号,
接收端对信号合并，降低多径衰落的影响。即分散传输， 集中处理。
分集原理
分集的基本原理：通过多个信道（时间、频率或者
空间）接收到承载相同信息的多个副本，由于多个信道 的传输特性不同，信号多个副本的衰落就不会相同。接 收机使用多个副本包含的信息能比较正确的恢复出原发 送信号。
合并技术
（1）选择式合并（择优录取）
1）原理：选择信噪比最高支路的信号作为合并器输出 2）特点：简单，易实现。
（2）等增益合并（一视同仁）
1）原理：各支路信号变为同向后相加
（3）最大比值合并（区别对待）
1）原理：各支路信号变为同相位，与电平成比例的权值相乘后相加。 2）特点：最优合并
MIMO分集
（2）条件：为了保证重复发送的数字信号具有独立的衰落特性，重
复发送的时间间隔应该满足：
△f为载波频率间隔，Bc为相关带宽，△Tm为最大多径时延差。
频率分集
（3）结构
（4）优点：减少了接收天线及相应设备的数目 （5）缺点：占用更多的频带资源
合并技术
合并方法都可以归结ห้องสมุดไป่ตู้下面的公式
合并技术的关键就是确定加权值
MIMO技术：多输入多输出技术（Multiple-Input Multiple-Output）
是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信 号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质 量。发射/接收分集技术是MIMO技术的重要组成部分。
MIMO分集：具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接
时间分集
（1）原理：时间分集是将同一信号在不同时间区间多次重发，只要
各次发送时间间隔足够大，则各次发送降格出现的衰落将是相互 独立统计的。时间分集正是利用这些衰落在统计上互不相关的特 点，即时间上衰落统计特性上的差异来实现抗时间选择性衰落的 功能。
（2）条件：为了保证重复发送的数字信号具有独立的衰落特性，重
收机端可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高 的接收可靠性。
（3）结构
（2）条件 接收端天线之间的距离 d≥λ/2（λ为工作波长）
空间分集
（4）优点：分集增益高 （5）缺点：还需另外单独的接收天线 （6）改进：极化分集
1）依据:两个在同一地点、极化方向不同的天线发出的信号 呈现出互不相关衰落特性。 2）实施: 收发端用两位置很近但不同极化的天线 3）优点：只需一根天线，结构紧凑、节省空间
复发送的时间间隔应该满足：
时间分集
（3）结构
延迟 延迟
（4）优点：减少了接收天线及相应设备的数目 （5）缺点：占用时隙资源增大了开销，降低了传输效率
频率分集
（1）原理：频率分集是将待发送的信息分别调制在多个频率不相关
（具有一定频率间隔）的载波上发射，然后进行合成或选择，以 减轻衰落影响，这种工作方式叫做频率分集。利用位于不同频段 的信号经衰落信道后在统计上的不相关特性，来实现抗频率选择 性衰落的功能。
分集主要技术
分集技术
分集发送技术
分集接收技术
分散发送技术：空间分集 时间分集 频率分集
合并接收技术：选择式合并 最大比合并 等增益合并
空间分集
（1）原理
空间分集的主要依据是空间的独 立性。空间分集分为空间分集发 送和空间分集接收两个系统。其 中空间分集接收是在空间不同的 垂直高度上设置几副天线，它是 利用多副接收天线来实现的。在 发射端采用一副天线发射，而在 接收端采用多副天线接收发射天 线的发射的微波信号，然后合成 或选择其中一个强信号。