第4章 抗衰和链路性能增强技术.ppt

移动通信原理与系统 第4章 抗衰落和链路性能 增强技术 第3章的问题： 1、信源编码的原理是什么？GSM系统的信源编码器是什么？编码后的信息速率是多少？ 2、信道编码的原理是什么？ 3、移动通信的信号处理流程？ 4、信道编码的分类？分别处理什么情况？ 5、GSM移动通信系统采用什么信道编码方式？ 回忆第2章的内容： 1、移动通信传播的基本特性？ 2、引起的衰落类型有哪几种？其中哪两种影响最显著？ 本章提示 衰落是移动通信信道的基本特征。多径传播使接收信号不仅包含数量约为10Hz～100Hz的多普勒频移和几十分贝的深度衰落，而且有数微秒的时延差。这些影响会造成传输性能的下降和严重的码间干扰（ISI），使数字信号误码率增加。 本章提示 阴影效应和气象条件的变化会造成信号幅度的降低和相位变化。这都是移动信道独有的特性，它将影响移动通信系统的接收性能。 本章提示 为了提高移动通信系统的性能，采用分集、信道均衡和信道编码三种技术来改善接收信号质量。这三种技术的共同特点，都是如何适应信道的衰落，时延扩展和信道的时间特性。而交织技术则是改变信道特性以解决由于突发干扰而造成成串误码的问题。 本章提示 数据速率越高，分集，均衡，信道编码和交织技术越显得重要。这些技术已成为数字信号无线传输系统中不可或缺的重要环节。在移动通信系统中，这些抗衰落技术在大多数情况下都是同时采用的。 要掌握的概念 第4章 抗衰落技术 4.1 内容概述 4.2 分集技术 4.2.1 宏观分集 4.2.2 微观分集的类型 4.2.3 分集的合并方式 4.2.4 性能比较 4.2.5 分集对数字移动通信误码的影响 4.2 分集技术 分集技术（Diversity Techniques）就是研究如何利用多径信号来改善系统的性能。 分集：在多个独立的衰落路径上传送相同的数据信号 合并：接收端按照某种原则和规律进行信号的合并。 大大降低多径衰落的影响，从而改善传输的可靠性。 4.2.3 分集的合并方式 接收端收到M（M≥2）个分集信号后，如何利用这些信号以减小衰落的影响，这就是合并问题。 在接收端取得M条相互独立的支路信号以后，可以通过合并技术得到分集增益。 目的 改善接收到的信号的信噪比 4.2.3 分集的合并方式 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，如图4-3所示。这两种技术都得到了广泛的应用 4.2.3 分集的合并方式 图4-3 空间分集的合并 4.2.3 分集的合并方式 信噪比的改善和加权因子有关，对加权因子的选择方式不同,形成3种基本的合并方式:通常有3类：选择式合并（Selective Combining）、最大比合并（Maximum Ratio Combing）和等增益合并（Equal Gain Combining）。 1．选择式合并 图4-4 选择式合并的原理 2．最大比合并 M个分集支路经过载波相位调整后，按适当的增益系数同相相加（检测前合并），再送入检测器，如图4-6所示 。 2．最大比合并 图4-6 最大比合并的原理 2．最大比合并 合并后信号的包络为 ? = （4-3） 式中，ri为第i条支路的信号振幅；ai为第i条支路的增益系数。 作业 P175 4.1 4.2 P176 4.4 4.5 第4章 抗衰落和链路性能增强技术 移动通信原理与系统 信道编码 信源编码 TDMA帧 形成 调制 功率放大 信道解码 信源解码 TDMA帧 分离 解调 接收 图3-1 移动通信信号处理流程 模拟信号 a) 语音发送 b) 语音接收 语音编码 13kb/s 移动台甲 基站 混合编码器 纠错编码交织技术 GMSKQPSK 检错纠错 分集接收 合并技术 4.1 内 容 概 述 分集接收技术 信道编码技术 扩 频 技 术 均 衡 技 术 1、分 集 接 收 基本思想 把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。 作用 充分利用接收信号的能量 减小在平坦性衰落信道上接收信号的衰落深度和衰落的持续时间 2、信 道 编 码 基本思想 通过引入可控制的冗余比特，使信息序列的各码元和添加的冗余码元之间存在相关性。在接收端信道译码器根据这种相关性对接收到的序列进行检查，从中发现错误或进行纠错。 作用 尽量减小信道噪声或干扰的影响，是用来改善通信链路性能的技术。 3、信 道 均 衡