無線通訊 - 技術

在某些情況下，效能下降的範圍是存在的，這會影響輸出。造成這種情況的主要原因可能是移動通道損傷。為了解決這個問題，有三種常用的技術：

接收器中的均衡器補償預期通道幅度和延遲特性的平均範圍。換句話說，均衡器是移動接收器中的一個濾波器，其衝激響應是通道衝激響應的逆。這種均衡器在**頻率選擇性衰落**通道中得到應用。

分集是另一種用於補償**快衰落**的技術，通常使用兩個或多個接收天線實現。它通常用於減少平坦衰落通道中接收器所經歷的衰落的深度和持續時間。

**通道編碼**透過在傳送的訊息中新增冗餘資料位來提高行動通訊鏈路的效能。在傳送端的基帶部分，通道編碼器將數字訊息序列對映到另一個包含比訊息中原始位數更多的特定碼序列。通道編碼用於校正**深衰落**或**頻譜零點**。

均衡

ISI（符號間干擾）已被確定為高速資料在移動無線通道上傳輸的主要障礙之一。如果調製頻寬超過無線通道的**相干頻寬**（即頻率選擇性衰落），則調製脈衝會隨時間推移而擴充套件，從而導致ISI。

接收器前端的均衡器補償預期通道幅度和延遲特性的平均範圍。由於移動衰落通道是**隨機的**和**時變的**，因此均衡器必須跟蹤移動通道的時變特性，因此應該是時變的或自適應的。自適應均衡器有兩個操作階段：**訓練**和**跟蹤**。

最初，傳送器傳送一個已知的固定長度訓練序列，以便接收器均衡器可以平均到適當的設定。**訓練序列**通常是偽隨機二進位制訊號或具有規定位元模式的固定訊號。

訓練序列的設計是為了允許接收器中的均衡器在最壞的通道條件下獲得**合適的濾波器係數**。因此，接收器中的自適應濾波器使用**遞迴演算法**來評估通道並估計濾波器係數以補償通道。

訓練序列完成後，濾波器係數接近最佳。在訓練序列之後立即傳送使用者資料。

當接收使用者資料時，均衡器的**自適應演算法**跟蹤變化的通道。結果，自適應均衡器會隨著時間的推移不斷改變濾波器特性。

分集是一種強大的通訊接收技術，它以相對較低的成本提供無線鏈路改進。**分集技術**用於無線通訊系統，主要目的是提高衰落無線通道上的效能。

在這樣的系統中，接收器提供相同資訊訊號的多個副本，這些副本透過兩個或多個真實或虛擬通訊通道傳輸。因此，分集的基本思想是**資訊的重複**或**冗餘**。實際上，在所有應用中，分集決策都由接收器做出，傳送器不知道。

衰落可以分為**小尺度**和**大尺度衰落**。小尺度衰落以深度和快速幅度波動為特徵，這些波動是當移動裝置在幾個波長距離內移動時發生的。對於窄帶訊號，這通常會導致**瑞利衰落包絡**。為了防止發生深度衰落，微觀分集技術可以利用快速變化的訊號。

如果接收器的天線元件之間的距離為發射波長的幾分之一，則資訊訊號的各個副本或通常稱為分支可以適當地組合，或者可以選擇其中最強的一個作為接收訊號。這種分集技術被稱為**天線或空間分集**。

相同的資訊訊號在不同的載波上傳輸，它們之間的頻率間隔至少為相干頻寬。

資訊訊號以規則的時間間隔重複傳送。**傳送時間之間的間隔應大於相干時間 T_c**。時間間隔取決於衰落速率，並隨著衰落速率的降低而增加。

在這裡，攜帶資訊的訊號的電場和磁場被修改，並且許多這樣的訊號用於傳送相同的資訊。因此，**獲得正交型別的極化**。

這裡，使用定向天線透過多條路徑建立傳送訊號的獨立副本。

在空間分集中，有多個接收天線放置在不同的空間位置，從而產生不同的（可能是獨立的）接收訊號。

各種分集方案之間的區別在於，在前兩種方案中，由於要傳送的資訊訊號的**重複**，導致**頻寬浪費**。因此，在其餘三種方案中避免了這個問題，但代價是天線複雜度的增加。

訊號之間的相關性作為天線元件之間距離的函式由以下關係給出：

$$\rho = J_0^2 \lgroup\frac{2\Pi d}{\lambda}\rgroup$$

其中，

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