3.角度分集
由于地形地貌和建筑物等 环境的不同，到达接收 端的不同路径的信号可 能来自于不同的方向， 在接收端，采用方向性 天线，分别指向不同的 信号到达方向，则每个 方向性天线接收到的多 径信号是不相关的。 相关天线阵列：d<1/2 波长 >> c


4.频率分集



传输的信息以不同的载频发射出去，两 个频率成分具有相互独立的衰落特性。 条件：f2-f1 >> Bc 频率分集的优点是，与空间分集相比， 减少了天线的数目。 缺点是，要占用更多的频谱资源，在发 射端需要多部发射机。
rmr k rk
k 1
M
3．等增益合并
在最大比合并中，实时改变αi是比较困
难的，通常希望αi为常量，取αi=1就是 等增益合并。
衰 落 信 号
接收机1 相位调整
r1 r2
1 1 2 1
r 1 r2

req
接收机2 相位调整
图 4.12
二重分集等增益合并
4.开关式合并
常用分集技术
分集技术的实质对传输信号进行过取样

空间分集技术——用2个以上的天线收同一个信号
频率分集技术——用2个以上的载波频率传输
时间分集技术——在不同时间接收同一个信号 极化分集——接收垂直和水平极化信号
A
d/f /t/p
1.空间分集
空间分集的原理如图4.2所示。 空间分集的依据在于快衰落的空间独立性，即在任意 两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的 距离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是不相关 的。为此，空间分集的接收机至少需要两副相隔距离 为d的天线，间隔距离d与工作波长、地物及天线高度 有关，在移动信道中， 通常取：

如何获得独立多路信号 如何合并独立多路信号

本质:对同一信号在不同时间/空间/频率 的过采样.
分集技术分类
宏观分集(抗长期衰落) 分集的目的 微观分集(抗短期衰落) 显分集 交织和编码技术 信号传输方式 隐分集调频技术 直接序列扩频技术 分集技术 空间位置分集(多天线，宏分集) 空间角度分集(智能天线) 获得多路信号的方式时间分集(T Tc ) 频率分集(调频或DSSS) 极化分集
第四章 抗衰落技术
主要内容

内容概述 分集接收 信道编码 均衡技术
4.1抗衰落技术的概述
1.引入抗衰落技术的原因： 阴影衰落 多径衰落 气象等条件的变化也影响信号的传播 2.常用的抗衰落技术 分集接收技术 均衡技术 信道编码技术
4.2 分集技术


分集概念: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 技术----两方面
发脉冲 收主信号
时延扩展
信道的时延扩展
延时后合成输出
4.2.5 隐分集技术


概念：隐含在信号传输方式中的分集技术，
接收端通过信号处理技术实现分集

包括：

交织编码技术，抗深衰落、抗突发干扰 跳频技术，抗多径，抗衰落、抗干扰 直接序列扩频技术，抗多径，抗衰落和干扰
交织编码技术

目的：把一个较长的突发差错离散成随随机差错，再
1. 选择合并
衰 落 信 号
接收机 1 前端电路
1 2
最大功率 判决
s
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
接收机 1 前端电路
图 4.6
二重分集的选择合并
在所接收的多路信号中，合并器选择信噪比 最高的一路输出，这相当于在M个系数S(t)中， 只有一个等于1，其余的为0。
2. 最大比值合并
在信号合并前对各路载波相位进行调整并使之同相， 然后相加。这样合并器输出信号的包络为
4.2.2 分集合并技术

合并信号的表达式信号 信号合并准则 最大信噪比准则 眼图最大张开度准则 误字率最小准则 分类：
S (t ) kl sl (t )
l 1
接收信号强度
L 1

信号1
信号2

t
1）根据在接收端使用合并技术的位置不同，可以分为检测前 (predetection)合并技术和检测后(postdetection)合并技术 2）对于具体的合并技术来说，通常有四类，即选择式合并 (selecti)、最大比合并(maximum)、等增益合并(equal gain combining)和开关式合并(switching)。
5 .时间分集
信号强度

t0
t1t2 t3...
时间

多径的每一径时延 不同，进行多径分 离合并---RAKE接 收机
重发时间大于信道 的相关时间 --ARQ技术 用信道相关时间设
信号强度
快衰落
时间
慢衰落

计交织编码的深度。
现有的主要分集技术



Rake接收 --- 时间分集 智能天线 --- 空间角度分集 多天线阵 --- 空间位置分集 ARQ重传 --- 时间分集 跳扩频 --- 频率分集+时间(隐分集) 直接序列扩频 --- 频率分集(隐分集)
利用纠正随机差错的编码技术消除随机误差

原因：深度衰落，较长时间人为干扰，大自然突发噪
声
写出 写入

交织器结构：

交织深度 交织深度越大， 抗突发差错能力越强
a1 a2 an b b b 2 n 1 m1 m2 mn

市区 郊区
d=0.5λ d=0.8λ

在满足上式的条件下，两信号的衰落相关性已很弱；d 越大， 相关性就越弱。
1.空间分集

由上式可知，在900MHz的频段工作时，两 副天线的间隔也只需0.27m.
2.极化分集


极化分集实际上是空间分集的特殊情况， 其分集支路只有两路。 这种方法的优点是结构比较紧凑，节省 空间；缺点是由于发射功率要分配到两 副天线上，信号功率将有3dB的损失。


检测前二重开关 式合并框图 其优点是仅使用 一套接收设备。
合并的性能比较

合并方法的比较

合并准则的比较
4.2.4 Rake接收机原理

R.Price和P.E.Green在1958年提出 通过RAKE接收机实现时间分集
3Tc
主信号扩频码
接收信号 时延扩展信号 本地相关信号 相关输出信号
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