分集技术是用来补偿信道衰落影响的,它通常要通过两个或更多的接收支路来实现。基站和移动台的接收机都可以应用分集技术。由于在任一瞬间,两个非相关的衰落信号同时处于深度衰落的概率是极小的,因此合成信号的衰落程度会明显减小。
分集有两重含义
:一是分散传输,使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号;
二是集中处理,即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并,以降低衰落的影响。
二是集中处理,即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并,以降低衰落的影响。
分集的接收合并方式主要有三种:
选择性合并、最大比合并和等增益合并。
设分集重数为L,则合并的信号的表示为:
其中包为加权系数,i=0,1,2,3....,L。选择不同的加权系数就形成了不同的合并方法。
(1) 选择性合并
选择性合并方法是在多支路(子信道)接收信号中,选择信噪比最高的支路的信号作为输出信号。
(2) 最大比合并
每一支路有一个加权(放大器增益),加权的权重依各支路信噪比来分配,信噪比大的支路权重大,信噪比小的支路权重小。
(3) 等增益合并
当最大比合并中的加权系数为1时,就是等增益合并。理论分析表明最大比合并的性能最好,其次是等增益合并。分集技术有多种,依信号的传输方式主要可分为两大类:显分集和隐分集。显分集最通用的分集技术是空间分集,即几个天线被分隔开来,并被连到一个公共的接收系统中。当一个天线未检测到信号时,另一个天线却有可能检测到信号的峰值.而接收机可以随时选择接收到的最佳信号作为输入。其他的显分集技术包括天线极化分集、频率分集和时间分集等。
隐分集主要是指把分集作用隐蔽于传输信号之中(如
交织编码、直接序列扩频技术等),在接收端利用信号处理技术实现分集。隐分集只需一副天线来接收信号,因此在数字移动通信系统中得到了广泛的应用。例如
码分多址(CDMA)系统通常使用RAKE接收机,它能够通过时间分集来改善链路性能。
另外依分集的目的,分集还可分为宏分集和微分集。宏分集主要是用于蜂窝移动通信系统中,也称为多基站分集。这是一种减少慢衰落影响的分集技术,其做法是把多个基站设备在不同的地理位置上和在不同方向上,同时和小区内的一个移动台进行通信,接收机可选择其中一个信号最好的基站进行通信。
微分集是一种减少快衰落的分集技术,依获得分支的方法不同,可分为
空间分集、频率分集、极化分集、场分集、角度分集和时间分集等。常用的分集技术有天线分集技术、时间分集技术、频率隐分集技术和多径分集技术等。
在无线通信系统中很多都采用两个接收天线,已达到空间分集的效果。采用编码加交织方式实现时间隐分集的作用;在无线数据传输中,采用多种自动重传技术实现时间分集;采用跳频扩频或直接序列扩频技术实现频率隐分集作用。