📄 g3-4-5.htm
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<HTML><HEAD><TITLE>GSM蜂窝移动通信系统－第三讲 GSM关键技术</TITLE><!-- #BeginTemplate "/Templates/systech-gsm.dwt" --><!-- #BeginEditable "doctitle" --><!-- #EndEditable --><LINK
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size=2>您的位置：技术园地>技术讲座-GSM蜂窝移动通信系统 </FONT></TD></TR>
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<DIV align=center><FONT size=4><B><FONT color=#000099>第三讲
GSM关键技术</FONT></B></FONT></DIV></TD></TR>
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style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; TEXT-ALIGN: justify"><B><SPAN
lang=EN-US style="mso-hansi-font-family: Times New Roman"><A
name=b1>3.4 空间分集<O:P> </A></O:P></SPAN></B></P>
<P class=MsoNormal
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face=楷体_GB2312
color=#000066>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<BR>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<BR>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，但采用这些方法在移动通信中比较昂贵，有时也显得不切实际。而采用分集方法即在若干个支路上接收相互问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。<O:P>
</O:P></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal
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face=楷体_GB2312 color=#000066><SPAN lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman"><SPAN
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</SPAN>分集的方法有空间分集、频率分集、极化分集、角度分集、时间分集和分量分集等多种。在移动通信中，通常采用空间分集，因此这里也就此方法进行讨论。<O:P>
</O:P></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal
style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; TEXT-INDENT: 21pt; TEXT-ALIGN: justify; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt"><FONT
face=楷体_GB2312 color=#000066><SPAN
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman">我们知道在移动通信中，空间略有变动就可能出现较大的场强变化。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，因此这一设想引出了利用两副接收天线的方案，独立地接收同一信号，再合并输出，衰落的程度能被大大地减小，这就是空间分集，见图<SPAN
lang=EN-US>3－19所示。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。这里所提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，CCIR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＞0．6</SPAN></SPAN><SPAN
lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol; mso-ascii-font-family: 宋体">l</SPAN><SPAN
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman">，并且最好选在</SPAN><SPAN
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style="mso-hansi-font-family: Times New Roman; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol; mso-ascii-font-family: 宋体">l</SPAN><SPAN
lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman">/4的奇数倍附近。若减小天线间距，即使小到</SPAN><SPAN
lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol; mso-ascii-font-family: 宋体">l</SPAN><SPAN
lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman">/4，也能起到相当好的分集效果。</SPAN></FONT><SPAN
lang=EN-US style="mso-hansi-font-family: Times New Roman"><O:P>
</O:P></SPAN></P>
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<IMG height=129 src="g3-4-5.files/g3-3.H1.gif" width=254
v:shapes="_x0000_i1025"><O:P> </O:P></SPAN></P>
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align=center><SPAN lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: Times New Roman"> <O:P>
</SPAN><SPAN style="mso-hansi-font-family: Times New Roman"><FONT
face=楷体_GB2312 color=#000066>图<SPAN lang=EN-US>3-19 空间分集<O:P>
</O:P></SPAN></FONT></SPAN></P>
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align=center><FONT face=楷体_GB2312 color=#000066><SPAN
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<P class=MsoNormal
style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; TEXT-INDENT: 20.65pt; TEXT-ALIGN: justify; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.55pt"><B><SPAN
lang=EN-US><A name=b2>3.5 时间色散和均衡</A><O:P>
</O:P></SPAN></B></P>
<P class=MsoNormal
style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; TEXT-ALIGN: justify"><SPAN
lang=EN-US><SPAN style="mso-spacerun: yes">
</SPAN><FONT face=楷体_GB2312
color=#000066>数字传输的引入带来了另一问题是时间色散。这一问题也起源于反射，但与多径衰落不同，其反射信号来自远离接收天线的物体约在几千米远处，图3－20为时间色散一例。由基站发送“1”、“0”序列，如果反射信号的达到时间刚好滞后直射信号一个比特的时间，那么接收机将在从直射信号中检出“0”的同时，还从反射信号中检出“1”，于是导致符号“1”对符号“0”的干扰。
<O:P></O:P></FONT></SPAN></P>
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lang=EN-US>
<IMG height=164 src="g3-4-5.files/g3-3.H2.gif" width=288
v:shapes="_x0000_i1026"><O:P> </O:P></SPAN></FONT></P>
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align=left><FONT face=楷体_GB2312
color=#000066>
图<SPAN lang=EN-US>3－20<SPAN style="mso-spacerun: yes">
</SPAN>时间色散<O:P> </O:P></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal
style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; TEXT-INDENT: 21pt; TEXT-ALIGN: justify; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt"><FONT
face=楷体_GB2312 color=#000066>在<SPAN
lang=EN-US>GSM系统中，比特速率为270kbit／s，则每一比特时间为3.7</SPAN><SPAN lang=EN-US
style="mso-hansi-font-family: 宋体; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol; mso-ascii-font-family: 宋体">m</SPAN><SPAN
lang=EN-US>s。因此，一比特对应1.1km。假如反射点在移动台之后lkm，那么反射信号的传输路径将比直射信号长2km。这样就会在有用信号中混有比它迟到两比特时间的另一个信号，出现了码间干扰。时间色散似乎是个很棘手的问题，不过在GSM系统中采用了自适应均衡技术，这一问题的严重性得以缓解。<O:P>
</O:P></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal
style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; TEXT-INDENT: 21pt; TEXT-ALIGN: justify; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt"><FONT
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lang=EN-US><O:P></O:P></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal
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face=楷体_GB2312 color=#000066><SPAN lang=EN-US><SPAN
style="mso-spacerun: yes">
</SPAN>均衡有两个基本途径：一为频域均衡，它使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输的条件。它往往是分别校正幅频特性和群时延特性，序列均衡通常采用这种频域均衡法。二为时域均衡，就是直接从时间响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰的条件。目前我们面临的信号是时变信号，因此需要采用第二个均衡途径时域均衡来达到整个系统无码间串扰。<O:P>
</O:P></SPAN></FONT></P>
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face=楷体_GB2312
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