合并方式
通信术语
合并方式是指接收端收到M个信号后,采用一定的技术手段把输入的M个独立衰落信号相加后合并输出以减小衰落的影响。常用的有选择式合并方式。
定义
合并方式通常是应用在空间分集中的。在接收端取得M条相互独立的支路信号以后,可以通过合并技术来得到分集增益。根据在接收端使用的合并技术的位置不同,可以分为检测前合并技术和检测后合并技术。
分类
选择式合并是检测所有分集支路的信号,以选择其中信噪比最高的那一个作为合作器的输出,也称为开关式相加。
假设M个输入信号电压为r1(t),r2(t),…,rM(t),并设合并后的输出为r(t),r(t)可以表示为:
式中为第k个信号的加权系数。选择不同的加权系数可构成不同的合并方式。目前主要的合并方式有选择合并、反馈合并、最大比合并以及等增益合并四种。
2.1选择合并
在选择式合并器中,有效的加权系数只有一个,其余均为0。图1是选择式合并的示意图,两个支路的中频信号分别经过调制,然后进行信噪比的比较,选择信噪比较高的支路接到接收机的输出部分。
选择合并方法简单,实现容易,但由于丢弃了未选择的支路信号,因此抗衰落性能不是最佳,但如果在中频或高频实现合并,就必须保证各支路的信号同相,这会增加电路的复杂性。
2.2反馈或扫描合并
扫描合并与选择合并非常相似,但是它不是总采用M个支路中最好的支路,而是以一个固定顺序扫描M个支路,直到发现某一支路的信号超过了预置的阈值,再将这路信号送至接收机。一旦该路信号低于阈值之下,扫描过程将重新开始。其工作原理如图2所示。
图2 反馈扫描合并原理图
2.3最大比值合并
最大比值合并的方式是一种比较好的合并方式。它对M路信号进行加权,而权重是由各路信号所对应的信号电压和噪声功率的比值所决定的。其合并原理如图3所示。
每一条支路信号包络rk(t)用rk表示,每一支路的加权系数ak与信号包络rk成正比而与噪声功率Nk成反比,即:,由此可知最大合并比值合并器的输出信号包络为:
2.4等增益合并
在某些情况下,按最大比值合并的需要产生可变的权重并不方便,因而出现了等增益合并。这种方法把各支路信号进行同相后再迭加,迭加时,各路的权重都相同。这样,接收机仍可以利用同时收到的各路信号,并且接收机从大量不能解调出来的信号中合成出一个可解调信号的概率仍很大。
等增益合并方式实现比较容易,其性能接近于最大比值合并,这是由于等增益合并无需对信号加权,各支路的信号是等增益相加。
等增益合并的原理如图4所示。
可以看出,在这三种合并方式中,最大比值合并的性能最好,选择式合并的性能最差。当N较大时,等增益合并的合并增益接近于最大比值合并的合并增益。
参考资料
最新修订时间:2024-11-22 14:20
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