天天看點：分集技術是什么分集技術的基本原理

2023-01-13 11:15:07來源：互聯網

　　根據信號論原理，若有其他衰減程度的原發送信號副本提供給接收機，則有助于接收信號的正確判決。這種通過提供傳送信號多個副本來提高接收信號正確判決率的方法被稱為分集。分集技術是用來補償衰落信道損耗的，它通常利用無線傳播環境中同一信號的獨立樣本之間不相關的特點，使用一定的信號合并技術改善接收信號，來抵抗衰落引起的不良影響。空間分集手段可以克服空間選擇性衰落，但是分集接收機之間的距離要滿足大于3倍波長的基本條件。

(資料圖片僅供參考)

分集技術介紹

　　衰落效應是影響無線通信質量的主要因素之一。其中的快衰落深度可達30~40dB，如果想利用加大發射功率、增加天線尺寸和高度等方法來克服這種深衰落是不現實的，而且會造成對其它電臺的干擾。而采用分集方法即在若干個支路上接收相互間相關性很小的載有同一消息的信號，然后通過合并技術再將各個支路信號合并輸出，那么便可在接收終端上大大降低深衰落的概率。相應的還需要采用分集接收技術減輕衰落的影響，以獲得分集增益，提高接收靈敏度，這種技術已廣泛應用于包括移動通信，短波通信等隨參信道中。在第二和第三代移動通信系統中，這些分集接收技術都已得到了廣泛應用。

分集技術的基本原理

　　分集的基本原理是通過多個信道(時間、頻率或者空間)接收到承載相同信息的多個副本，由于多個信道的傳輸特性不同，信號多個副本的衰落就不會相同。接收機使用多個副本包含的信息能比較正確的恢復出原發送信號。如果不采用分集技術，在噪聲受限的條件下，發射機必須要發送較高的功率，才能保證信道情況較差時鏈路正常連接。在移動無線環境中，由于手持終端的電池容量非常有限，所以反向鏈路中所能獲得的功率也非常有限，而采用分集方法可以降低發射功率，這在移動通信中非常重要。

　　分集技術包括2個方面：一是分散傳輸,使接收機能夠獲得多個統計獨立的、攜帶同一信息的衰落信號;二是集中處理,即把接收機收到的多個統計獨立的衰落信號進行合并以降低衰落的影響。因此，要獲得分集效果最重要的條件是各個信號之間應該是“不相關”的。

分集技術的研究意義

　　在實際的移動通信系統中，移動臺常常工作在城市建筑群或其他復雜的地理環境中，而且移動的速度和方向是任意的。發送的信號經過反射、散射等的傳播路徑后，到達接收端的信號往往是多個幅度和相位各不相同的信號的疊加，使接收到的信號幅度出現隨機起伏變化，形成多徑衰落。不同路徑的信號分量具有不同的傳播時延、相位和振幅，并附加有信道噪聲，它們的疊加會使復合信號相互抵消或增強，導致嚴重的衰落。

　　這種衰落會降低可獲得的有用信號功率并增加干擾的影響，使得接收機的接收信號產生失真、波形展寬、波形重疊和畸變，甚至造成通信系統解調器輸出出現大量差錯，以至完全不能通信。此外，如果發射機或接收機處于移動狀態，或者信道環境發生變化，會引起信道特性隨時間隨機變化，接收到的信號由于多普勒效應會產生更為嚴重的失真。在實際的移動通信中，除了多徑衰落外還有陰影衰落。

　　當信號受到高大建筑物(例如移動臺移動到背離基站的大樓面前)或地形起伏等的阻擋，接收到的信號幅度將降低。另外，氣象條件等的變化也都影響信號的傳播，使接收到的信號幅度和相位發生變化。這些都是移動信道獨有的特性，它給移動通信帶來了不利的影響。

　　為了提高移動通信系統的性能，可以采用分集，均衡和信道編碼這3種技術來改進接收信號質量，它們既可以單獨使用，也可以組合使用。

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