




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、第五章 多徑衰落信道中的數(shù)字通信第五章 多徑衰落信道中的數(shù)字通信15-1 多徑衰落信道的特性15-2 頻率非選擇性、慢衰落信道中的數(shù)字通信55-3多徑衰落信號(hào)的分集技術(shù)6(1) 二進(jìn)制信號(hào)7(2) 多相信號(hào)10(3) M進(jìn)制正交信號(hào)115-4頻率選擇性慢衰落信道中的數(shù)字通信125-1 多徑衰落信道的特性(1) 時(shí)變沖擊響應(yīng)基本特性: 隨機(jī)性 時(shí)變特性發(fā)送信號(hào):,接收信號(hào):,其中,為第n條路徑的衰減和傳輸時(shí)延,則等效基帶信號(hào):所以,對(duì)某些信道,接收信號(hào)由連續(xù)多徑矢量組成,此時(shí),所以,不論如何,若發(fā)送信號(hào)為,信道的時(shí)變沖擊響應(yīng)為,則信道的輸出為下面考慮接收信號(hào)的包絡(luò)。假定發(fā)送信號(hào)為,則在離散多徑情
2、況下,注1°由許多隨機(jī)分量之和組成,因此為復(fù)高斯隨機(jī)過程,所以是以t為變量的復(fù)高斯隨機(jī)過程。注2°多徑使得接收信號(hào)的包絡(luò)產(chǎn)生隨機(jī)起伏,叫做信號(hào)衰落。注3°若為零均值,在任何時(shí)刻 從Rayleigh分布信號(hào)稱為Rayleigh衰落信道;若為非零均值,則稱為Rice衰落信道。注4°包絡(luò)的概率分布特性也可用Nakagami-m的分布來描述(2) 信道的統(tǒng)計(jì)特性信道的時(shí)變沖激響應(yīng)是以為變量的隨機(jī)過程,自相關(guān)函數(shù)假定是廣義平穩(wěn)(WSS)的,則:假定為不相關(guān)散射(US),則有:給出的平均輸出功率,它是時(shí)延,和時(shí)間增量的函數(shù)。1) 時(shí)延統(tǒng)計(jì)特性令,叫做多徑強(qiáng)度分布圖或
3、時(shí)延功率譜。一般地,時(shí)延強(qiáng)度分布圖具有下列形式:叫做信道的(最大)多徑擴(kuò)展。頻域中,在WSS條件下,叫做信道的頻移時(shí)移相關(guān)函數(shù)。令叫做信道的相干帶寬。(圖)2) 時(shí)變統(tǒng)計(jì)特性令,叫做多卜勒Dopple頻率,是信道的多卜勒功率譜。,叫做信道的Doppler擴(kuò)展。(圖)叫做信道的相干時(shí)間。注:對(duì)時(shí)不變系統(tǒng),(圖)不存在多卜勒擴(kuò)展。3) 散射函數(shù)叫做信道的散函數(shù)。(3) 包絡(luò)統(tǒng)計(jì)模型Rayleigh分布:,Rice分布:,Nakagami分布:,其他,如對(duì)數(shù)正態(tài)分布:,。(4) 信號(hào)特性對(duì)信道模型選擇的影響現(xiàn)假定信息的傳輸速率為,為信號(hào)間隔,占據(jù)的帶寬為W。1° 若,則叫做頻率非選擇性信道
4、,否則,叫做頻率選擇性信道。2° 若,則叫做慢衰落信道,否則, 叫做快衰落信道。對(duì)頻率非選擇性信道, 信道的作用相當(dāng)于乘上一個(gè)復(fù)值(即乘性信道)。是包路,是相位。叫做信道的擴(kuò)散因子,若,則信道為欠擴(kuò)散的;否則為過擴(kuò)散的,實(shí)際中的信道大多是欠擴(kuò)散的。5-2 頻率非選擇性、慢衰落信道中的數(shù)字通信下面討論2PSK的2FSK在頻率非選擇性慢衰落信道中的傳輸。對(duì)頻率非選擇性信道,由于是慢衰落,所以在一個(gè)信號(hào)區(qū)間內(nèi),所以 ,對(duì)給定,2-PSK: 或 2-FSK: 或 其中 ,由此平均差錯(cuò)率為下面考慮Rayleigh信道,服從Rayleigh分布,為分布。因此,也為分布. ,對(duì)二進(jìn)制PSK: 2F
5、SK: 若采用非相干解調(diào),2-DPSK:,非相干2-FSK:, 當(dāng) 時(shí)5-3多徑衰落信號(hào)的分集技術(shù)分集原理:利用多條不同衰落特性信道傳輸同樣的信息,從而增加接收的可靠性的技術(shù)。假定一條信道衰落到某一電平以下的概率為P,則L條不同衰落特性的信道,同時(shí)衰落到這一電平以下的概率為,以L次冪的概率下降。分集方法: 頻率分集: 時(shí)間分集: 距離分集: 其他如角度分集,極化分集等。合并技術(shù): 選擇性合并 等增益合并 最大比合并(1) 二進(jìn)制信號(hào)假定:L條分集路徑,都為頻率非選擇性慢衰落,包絡(luò)具有Rayleigh分布,相互之間統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,各條信道發(fā)送同樣的信號(hào),等能量,受到相同功率譜、統(tǒng)計(jì)獨(dú)立高斯自噪聲的影響
6、。第k條信道等效低通接收信號(hào)為:其中是第k條信道的衰減和相位。對(duì)k條路徑,相干接收機(jī)計(jì)算判決量:最大比合并: 1°二進(jìn)制PSK信號(hào) 所以,對(duì)給定的,U是高斯隨機(jī)變量,均值和方差為:所以,, 其中,為第k條路徑的信噪比。 下面計(jì)算,用特征函數(shù)計(jì)算較方便。故, ,當(dāng) 2° 2-FSK假定發(fā)送,則 只要用或代入前面2PSK,可得到平均差錯(cuò)率,即:,同樣,當(dāng)>>1時(shí): 3°DPSK假定合并器采用等增益合并其中,只要定義:,差錯(cuò)率公式和2PSK相同。當(dāng) 時(shí),4°非相干2-FSK (平方律檢測(cè))得到同樣的差錯(cuò)率公式,只要當(dāng)>>1時(shí),結(jié)論:當(dāng)時(shí)
7、,(2) 多相信號(hào),DPSK,相干PSK對(duì)四相PSK和DPSK,采用Gray編碼時(shí),當(dāng)時(shí),PSK: DPSK: (3) M進(jìn)制正交信號(hào)M進(jìn)制FSK,最小頻率間隔,存在2條路徑,為頻率非選擇性慢衰落,相互之間統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。實(shí)際中,常使用非相干檢測(cè),假定采用平方律檢測(cè)器,合并為等增益。 若,則注1°給定時(shí),和的關(guān)系曲線。注2°和平均SNR 增加和M加大為參數(shù)。注3°Chernoff界:令為單位階躍函數(shù),則因則 而其中,以為變量,求導(dǎo),令為零,得代入, 5-4頻率選擇性慢衰落信道中的數(shù)字通信現(xiàn)假定信道可用的頻帶,這時(shí)可直接利用寬帶信號(hào)進(jìn)行數(shù)字通信。為充分利用信道,寬帶信號(hào)的帶寬設(shè)計(jì)為,因而信道為頻率選擇性信道。 延時(shí)線信道模型假定發(fā)送信號(hào)的帶寬為,且符號(hào)區(qū)間,等效低通信號(hào)占用頻帶為。由抽樣定理,當(dāng)無噪聲時(shí),等效低通接收信號(hào)為令 則 因而信道的沖激響應(yīng)為傳輸函數(shù)為實(shí)際中,因信道的多徑擴(kuò)展位,可用徑為則 (圖)考慮信道的加性噪聲,信道的輸出為(2) Rake接收機(jī) 假定二進(jìn)制信號(hào),為等能量,且(ISI可忽略) 其中,。最佳接收機(jī)應(yīng)計(jì)算判決量: 實(shí)現(xiàn)時(shí)可用兩種結(jié)構(gòu)(3) RaKe接收機(jī)的性能假定信道為慢衰落信道,即, 。這時(shí)判決量發(fā)送時(shí), 假定: ,則當(dāng)為反相性信號(hào)(2-P
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 山東省東營市勝利第二中學(xué)2025年物理高一下期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析
- 安徽省宣城二中2025年高二物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析
- 2025年北京市海淀區(qū)交大附中高二物理第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析
- 貴州省銅仁市德江縣第二中學(xué)2025年物理高二下期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題含解析
- 2025年湖南省邵陽市邵陽縣第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末檢測(cè)試題含解析
- 光陰課外閱讀答案
- 語義渲染技術(shù)-洞察及研究
- 2025屆山西省大同市靈丘縣物理高一下期末聯(lián)考模擬試題含解析
- 細(xì)支氣管擴(kuò)張個(gè)案護(hù)理
- 電子工程:心率智能檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究
- 中國新聞社 筆試 綜合知識(shí)(有標(biāo)準(zhǔn)答案)
- GB/T 28046.2-2019道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第2部分:電氣負(fù)荷
- GB/T 14176-2012林業(yè)機(jī)械以汽油機(jī)為動(dòng)力的便攜式割灌機(jī)和割草機(jī)
- VTE相關(guān)知識(shí)理論考試試題及答案
- GB/T 10413-2002窄V帶輪(有效寬度制)
- GB 30439.1-2013工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品安全要求第1部分:總則
- GA/T 1441-2017法庭科學(xué)同版印刷鑒定意見規(guī)范
- 氣缸的檢測(cè)課件
- DB37T 536-2019 文書檔案目錄數(shù)據(jù)采集規(guī)范
- (完整版)GB2893-2008-安全色
- 高一新生入學(xué)分班考試語文試卷含答案
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論