[信息与通信]移动通信_第四章_抗衰落和链路性能增强技术_2011_twb

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1、第四章抗衰落和链路性能增强技术授课教师：唐万斌电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室NationalKeyLaboratoryofCommunications,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina《移动通信系统》抗衰落和链路性能增强技术学习重点和要求掌握分集技术的基本概念、分类、特点和应用；掌握分集信号的合并技术，了解其性能了解信道编码基本原理、分类和特点了解卷积码的维特比译码原理和最新的信道编码Turbo码的基本概念掌握信道时域均衡的基本原理抗衰落和链路性能增强技术掌握直接序列扩频技术原理。掌握直接序列扩频(DS-

2、SS)和跳频扩频系统(FH-SS)的处理增益和抗干扰机理掌握扩频码的分类和特点学习重点和要求抗衰落和链路性能增强技术主要内容4.1概述4.2分集技术4.3信道编码4.4均衡技术4.5扩频通信4.6多天线和空时编码4.7链路自适应技术抗衰落和链路性能增强技术4.1概述抗衰落和链路性能增强技术4.1概述移动信道三大效应形成衰落阴影效应多径效应多谱勒效应多径衰落的基本特性相干时间相干带宽抗衰落和链路性能增强技术4.1概述抗衰落三大措施：分集(Diversity)均衡(Equalization)信道编码(ChannelCoding)抗衰落和链路性能增强技术主要内容4.1概述4.2分集技术4

3、.3信道编码4.4均衡技术4.5扩频通信4.6多天线和空时编码4.7链路自适应技术抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术抗衰落和链路性能增强技术分集概念：多路不相关的衰落路径传送相同的信号并合并分集目标：对抗移动信道造成的各种衰落和码间串扰分集本质：对同一信号在不同时间、频率、空间方向的过采样分集问题：如何得到多路信号？如何合并多路信号？4.2分集技术抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术分集原理各独立信号传播路径同时经历深度衰落的概率降低两条路径同时出现深衰落的概率降低抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术分集技术物理本质空间分集：用两个以上天线或者同一天线的不同极化方向传输同一

4、个信号频率分集：用两个以上载频传输同一个信号时间分集：在不同时间传输同一个信号抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术分集技术分类显分集发射至少有两路独立路径传送同一信号空间分集，跳频隐分集分集作用隐含在一路传输信号中交织和扩频抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术空间分集多天线分集发射分集接收分集MIMO(Multiple-InputMultiple-Output,多入多出)抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术频率分集传输信息以不同的频率进行传输传输之间的频率间距>>相干带宽跳频直接序列扩频抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术时间分集传输信息在不同的时刻重复传输信号重发时间间隔

5、>>相干时间ARQRake接收机抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术接收信号强度时间/空间/频域分集合并技术：利用多个分集信号来减少衰落影响并获得增益的技术就是分集合并技术抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术选择式合并（selectivecombining）选择具有最大SNR的分支接收信号强度时间/空间/频域抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术最大比合并（maximumratiocombining）所有分支依据信噪比（SNR）进行加权相干合并输出包络接收信号强度时间/空间/频域抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术等增益合并（equalgaincombining）所有分支等权

6、重相干合并抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术合并增益选择性合并等增益合并最大比合并抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术隐分集技术交织编码技术跳频技术直接序列扩频技术抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术编码交织解交织译码突发信道输入输出调制解调交织：把一条消息中的比特以非连续方式传送，使突发差错信道变为离散信道，便于利用纠错码消除随机错独立无记忆信道抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术4d,…6,5,4,3,2,1124567891011124d-34d-24d-14d34d…10,6,2,4d-3,…,9,5,14d…10,6,2,4d-3,…,9,5,112456789

7、1011124d-34d-24d-14d34d,…6,5,4,3,2,1d,交织深度n=4,交宽深度交织延迟=n*d抗衰落和链路性能增强技术4.2分集技术交织深度交织前相邻两符号在交织后的间隔距离交织宽度：交织后相邻两符号在交织前的间隔距离交织延迟：每个符号从交织器输出时相对于输入交织器时的时间延迟要求：交织深度大于相干时间时间分集抗衰落和链路性能增强技术分集技术分集的目的信号传输方式获得多路信号的方式宏观分集（抗长期衰落）微观分集（抗短期衰落）显分集隐分集交织和编