多径衰落和阴影衰落产生原因是不相同的。随着移动台的移动,瑞利衰落随信号瞬时值快速变动,而对数正态衰落随信号平均值(中值)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,但在移动通信中采用这些方法比较昂贵,有时也显得不切实际。而分集方法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。移动通信电波传播条件恶劣,又在强干扰条件下工作,这给通信带来了极其不利的影响。因此人们采用多种技术来克服和尽量消除这些不利的影响,其中采用分集接收技术尤为重要。
分集接收技术大体分为两大类:显分集和隐分集。
采用的分集方式是显而易见的,称显分集,如空间分集、频率分集、时间分集、极化分集、路径分集等。在移动通信中,通常采用空间分集。下面对这些技术作一简单介绍。
1)空间分集:是利用空间的多副天线来实现的。在发送端采用一副天线,在接收端采用多副天线接收。
在移动通信中,空间略有变动就可能造成较大的场强变化。当使用两个接收信道时,它们受到的衰落影响是不相关的,且二者在同一时刻经受深衰落谷点影响的可能性也很小,因此这一现象引出了利用两副接收天线,独立地接收同一信号,再合并输出的方案,衰落的程度被大大地减小,这就是空间分集。空间分集是利用场强随空间的随机变化实现的,空间距离越大,多径传播的差异就越大,所接收场强的相关性就越小。这里所说的相关性是个统计术语,表明信号间相似的程度,因此必须确定必要的空间距离。经过测试和统计,国际无线电咨询委员会CCIR(International Radio Consultative Committee)建议,为了获得满意的分集效果,移动单元两天线间距大于0.6个波长,即d>0.6λ,并且最好选在λ/4的奇数倍附近。若减小天线间距,即使小到λ/4,也能起到相当好的分集效果。
2)极化分集:主要指在移动通信中,在同一点上极化方向相互正交的两个天线,发出的信号呈现互不相关的衰落特性,可使干扰减小。(www.xing528.com)
3)角度分集:主要指在移动通信中,移动台接收端信号来自不同方向,接收端利用天线方向性,接收不同方向信号,使其收到的信号互不相关。
4)频率分集:与前面讲的频分多址类似。
5)时间分集:与前面讲的时分多址类似。
6)路径分集:由于移动通信中无线电波到达接收端都会产生多径衰落现象,N-CDMA系统可以把各路信号分离出来,通过相关接收,分别进行处理,然后进行合并,从而克服多径效应的影响,等效于增加了接收功率,变不利因素为有利因素,这就是CDMA系统特有的路径分集技术。
隐分集主要是指把分集作用隐蔽在传输信号之中,如交织编码、纠错编码、自适应均衡等技术。
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