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正文摘录:

2007年第5期总第24410。的情况下，采用2副天线进行接收分集，其信噪比可以获得近20dB的改善。在空间分集中，分集天线数N越大，分集效果越好，但是分集与不分集差异很大，属于质变，而分集增益正比于分集的天线数量，一般当N较大时(N一4)，增益改善不再明显，且随着N的增大而逐步减小，属于质变。然而N的增大意味着设备复杂性的增大，所以在工程上要在性能与复杂性之间做一折衷，一般取N一2～4即可‘…。图1空间分集的SIM0系统示意图3三种分集合并方式的性能分析3.1最大比合并(MaximLlmRati0Combining，MRC)在接收端N个统计不相关的分集支路经过相位校正，并按适当的可变增益加权值G，，使得组合信号的r(f)的信噪比最高，再相加后送入检测器进行相干检测，就得到最大比合并方式MRC。利用许瓦兹不等式，可以证明当可变增益加权系数G，一A，／J02时，分集合并后的信噪比达到最大值。其中，A，表示第i个分集支路的信号幅度；席一lD2，表示每个分集支路噪声功率相等，经最大比值合并后的输出为：A一善GJA一善笋×AJ一声善硝(1)可见，信噪比越大的分集支路对合并后的信号贡献也就越大。.设最大比值合并后的平均输出信噪比为：SNR。一N·SNR(2)式中，丐丽为合并前每个支路平均信噪比；瓤为合并后平均输出信噪比；而N为分集支路数目，即分集重数。合并增益为：K。一濡一N(3)3.2等增益合并(EqtIalGainCombining，EGC)若在上述最大比值合并中，取G.一1，当i一1，2，…。N，即为等增益合并。等增益合并后的平均输出信噪比为：瓤一丽[’+cN圳{]等增益合并的增益为：K。一梁SN一1+(N_1){“R。4(4)(5)显然，当N(分集重数)较大时，K，全K。，即两者相差不多，大约在1dB左右。但由于等增益合并实现比较简单，所以实际系统中当N较大时多用等增益合并方式。3.3选择式合并(SelectiveCornbining，SC)在接收端是从i一1，2，…，N的N个分集支路的接收机RJ中利用选择逻辑电路选择其中具有最大基带信噪比SNR，一SNR…的某一路的基带信号作为输出，这种方式称为选择式合并。选择式合并的平均输出信噪比为：——.，∑1SN凡一SNR…≥：÷(6)j=i0选择式合并的合并增益为：K。一挚SN：妻÷(7)’R…台?i、4性能仿真与结果讨论无线衰落信道由于受多径衰落、时变性等的影响而使其传输性能变得很差。要把误码率从10。降到10一，在AWGN信道中信噪比仅需增加1～2dB就可以了，但在无线衰落信道中则要付出大约10dB的代价∞。。图2是在AwGN信道和瑞利信道中，采用16一QAM调制的SIS()系统的比特误码性能比较。从图2可以看出，瑞利信道下的SIS()系统的比特误码率性能比相同条件下AWGN信道下的比特误码率性能相差很大，所以在瑞利信道下必须采取抗衰落的措施来提高系统性能。图2SIS()系统的比特误码性能比较图3，图4给出SIM()系统在平坦瑞利衰落信道下16一QAM调制和接收天线数N一1，2，4，6，8的情况下，SC方式和EG(：方式下系统的BER随SNR的变化曲线。可以看出，2种方式下的误码率都随着系统接收天线数N的增大逐步减小，说明分集合并技术在改善系统性能方面的效果。当N从1增加到2再增加到4时，改善的效果非常明显，但随着N的不断增大，即从6增大到8时，这种改善的趋势有所减弱。我们知道，系统性能的改善是以接收端复杂度的提高为代价的，往往需要在系统性能和系统复杂度之间进行折衷.所以一般取N≤4。同时由图还可以看出，在接收天线数N一4和SNR一30dB的情况33