耙形接收器

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耙通常指園藝中用來收集落葉的工具。在無線通訊中，耙形接收器用於CDMA系統，無線電訊號在反射到任何型別的障礙物後，將以不同的幅度、相位和延遲傳播。耙形接收器背後的發明人是Price和Green。這是一種使用無線電訊號的接收器，它將訊號分成不同的訊號，然後使用相關器將接收到的訊號與原始訊號進行比較。

耙形接收器

定義

耙形接收器用於對抗多徑衰落的特性。多徑衰落是由於訊號遇到障礙物時發生的散射、反射和訊號差異造成的。由於這種衰落，傳入的無線電訊號會非常微弱，可以使用耙形接收器的相關器來增強其特性。

耙形接收器的原理

該接收器的基本思想遵循多徑分集。多徑分集意味著來自發送端的無線電訊號透過不同的路徑傳輸到接收端，這些路徑可能具有不同的延遲和衰減值。

耙形接收器的效能在於它收集傳輸訊號的所有時移延遲，併為每個多徑訊號提供相關性。時間延遲可以在每個稱為搜尋視窗的相關器中看到。

耙形接收器的組成部分

耙形接收器中使用的一些主要元件分為三個部分：

多徑通道

當無線電訊號從一個傳送端（例如行動電話）傳送到接收端時，由於訊號反射、衍射和散射，它會選擇多條路徑到達目的地或接收端，這是最常見的原因。

指狀耙形接收器

耙形接收器使用相關器來查詢哪個多徑分量最強。這可以透過對每個相關器進行加權並從中選擇最佳相關器來實現。為了獲得更好的效能，需要考慮相關器的加權係數。訊號強度是根據信噪比或功率值計算的。C是相關器的輸出，多徑的輸出序列為C1、C2、C3……CM，方程為：

$$\mathrm{C^\prime\:=\displaystyle\sum\limits_{m=1}^M \alpha_{m}\:C_{m}}$$

其中C是多徑相關器的輸出。

$\alpha_{m}$是多徑的加權係數。

接收器

接收訊號在訊號強度上會有一定的損失，稱為衰減。輸入訊號為x(t)，時間延遲訊號為x(t-T)，則將接收訊號與時間延遲訊號進行比較。

MRC（最大比率合併）技術用於組合接收器中的所有不同路徑。使用此技術，所有路徑都具有相同的幅度和相位特性。

耙形接收器的執行方式

輸入訊號是耙形接收器，最初涉及多徑通道的匹配濾波器。接收訊號被饋送到各種被稱為子接收器的“指狀”中，以提高訊號的效能和行為。相關器也將提高多徑訊號的可靠性。

當多徑訊號透過相關器傳送時，由於衰落，一個訊號可能會損壞，而其他訊號則不會出現這種情況。在加權過程中不會考慮損壞的訊號。使用的指狀數量取決於通道特性和碼片速率。

耙形接收器的應用

• 它廣泛應用於CDMA（分碼多重進接）和WCDMA（寬頻分碼多重進接）裝置中。

• 由於無線網路中使用無線電訊號，因此耙形接收器用於行動電話等無線裝置中。

• 在衛星通訊中，可以檢測到經過長距離傳播的微弱訊號。

耙形接收器的優點

一些常用的分集技術包括：

• 最大比率合併 (MRC) - 這是一種為接收訊號提供高信噪比 (SNR) 並組合每個通道的訊號的技術。

• 等增益合併 - 天線中的接收訊號加在一起。

• 最小均方誤差 (MMSE) - 其主要目的是測量估計值並最小化 MMSE。它還可以檢測傳送的訊號，如果存在任何干擾，它將被消除。

耙形接收器的缺點

• 成本增加 - 當需要安裝額外的接收器時，需要額外的空間，並且安裝成本會增加。

• 複雜性 - 當傳輸訊號透過不同的路徑導致多徑分量時，演算法變得困難，設計也更加複雜。

結論

耙形接收器主要用於CDMA系統中，以提高從傳送端到接收端的傳輸訊號質量。透過使用耙形接收器可以減少多徑衰落。與優點相比，它也有一些缺點，即接收器的架構非常複雜，電路功耗更大。