在有限的频谱资源上,如何高效地加以利用,增加信道容量,并保证信息可靠地传输

单天线链路系统中,采用先进的编码(例如turbo码和LDPC码)可以接近香农容量极限。

通过增加发射端和接收端的天线数量实现空时传输,已成为继频分、时分乃至码分传输手段之后,增加信道容量的最后手段(空时设计的目标:即在简单的译码复杂度、最优化系统性能和最大化信息速率这样三个相互矛盾的目标之间寻求这衷。

无线通信中的诸多挑战:

  • 高速数据速率的需求
  • 业务质量
  • 移动性
  • 便携
  • 无线网络的连通性
  • 用户间干扰
  • 保密性和安全性

无线信道

无线信道中发射机和接收机之间存在的视线(直达路径)、反射、折射和衍射等不同路径导致接收信号的功率降低;

关于功率降低可以理解为由大尺度衰落效应(路径损耗或衰减)和小尺度衰落效应(衰落)造成的。

衰减:由许多因素造成的,包括传播损耗、天线损耗、滤波器损耗等(无线电传播路径损耗可参考空时编码理论与实践P7)

衰落:是由于两个或者更多的发射信号的副本以细微的时间差到达接收机时共同作用所产生的。

非频率选择衰落(平坦)和频率选择衰落:相干时间Tc由多径效应产生的时延扩展计算

快衰落和慢衰落:相干带宽Bc由发射机或接收机移动产生的最大多普勒频移计算

描述平坦衰落信道的模型:瑞利衰落模型(发射机和接收机之间没有视距路径)和莱斯衰落模型(发射机和接收机之间有起主导作用的视距路径)

分集

阵列增益 array gain:是指由发射端、接收端或收发两端的多天线相干合并引起的接收机处SNR的平均增加量

分集阶数(增益)diversity order:指独立的衰落支路数,利用接收信噪比与错误概率之间的关系定义

例如:

对于发射分集系统(SIMO),每一个天线可以看成一个独立的衰落信号,其分集增益等于发射天线数N,

对于接收分集系统(MISO),如果所有天线到达接收端的信道是独立衰落的,其分集增益等于接收天线数M,其阵列增益等于10log10(M)dB

对于MIMO分集系统,如果每一个收发天线对之间的衰落是独立的,则其分集增益等于收发送天线的乘积N*M。

编码增益 coding gain:是指系统在信噪比方面的改善

分集发射的方法:

  • 时间分集(两个时隙之间的间隔大于信道的相干时间以保证经历的衰落相互独立)
  • 频率分集(载波频率之间的间隔应当大于信道的相干带宽)
  • 空间分集(天线间距大于半波长)
  • 角度分集
  • 极化分集(利用垂直和水平极化信号来获得分集的极化信号,因此相当于两个发射天线的空间分集,分集阶数仅为2)等等

合并接收的方法:

  • 最大比合并:分集增益为M
  • 选择合并:分集增益为

复用

复用增益:利用接收信噪比与传输速率之间的关系定义

N个发射天线和M个接收天线,若M>=N>1,

  • 每个时隙可发送N个符号,并且获得的分集增益为M-N+1(当M=N时,分集增益为1)
  • 每个时隙可发送1个符号,可获得最大的空间分集增益M*N

即是说,系统的复用增益和分集增益之间有一个理论的折衷。

信道容量(系统容量)

信道容量:假定信号可以被任意长的空时码编码,则信道容量可以表示为任意低的误码率的情况下所能达到的最大数据速率。

详细参见2019.4.20笔记或者space time coding 中的第一章的内容

Day10 空时编码理论之无线信道、分集和复用的更多相关文章

  1. Day11 空时编码理论之正交空时分组码和垂直分层空时编码

    空时编码的用途: 一是获得分集增益(STBC,通过不同的发射天线发送相同传输信号的不同副本,实现空间分集,提高传输质量): 二是获得复用增益(V-BLAST在同一时隙,将不同的符号通过不同的天线发射出 ...

  2. VB6.0中,DTPicker日期、时间控件不允许为空时,采用文本框与日期、时间控件相互替换赋值(解决方案)

    VB6.0中,日期.时间控件不允许为空时,采用文本框与日期.时间控件相互替换赋值,或许是一个不错的选择. 实现效果如下图: 文本框txtStopTime1 时间框DTStopTime1(DTPicke ...

  3. [WPF]ComboBox.Items为空时,点击不显示下拉列表

    ComboBox.Items为空时,点击后会显示空下拉列表: ComboBox点击显示下拉列表,大概原理为: ComboBox存在ToggleButton控件,默认ToggleButton.IsChe ...

  4. esayUi中datagrid中json串为空时,显示上一次数据的解决方法

    function initSearchProject(startDate,finishDate,flag) {        $("#finishDate").val(finish ...

  5. easyUI draggable插件使用不当,导致拖动div内部文本框无法输入;设置echarts数据为空时就显示空白,不要动画和文字

    先上一个Demo <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://ww ...

  6. IE9或以上的浏览器flash值为空时,导致domready不触发

    在前些时间开发中遇到一个问题当flash值<param name="movie" value=""/>为空时,IE版本>=9不会触发domre ...

  7. 针对无线信道衰落特性分析3G,4G,5G的关键技术异同点

    1 无线信道特性对3G系统的影响 2

  8. 如何让listview列表为空时显示提示

    先在布局文件中声明一个TextView,再设置listview.setEmptyView(TextView).这样当listview中的数据为空时就会列表的位置就会显示textviw中的提示.

  9. Repeater为空时显示“暂无数据”,很方便实用方法

    Repeater为空时显示“暂无数据”,很方便实用方法 <FooterTemplate>   <asp:Label ID="lblEmptyZP" Text=&q ...

随机推荐

  1. spring设计模式_代理模式

    代理模式应该是Spring核心设计模式之一了 先说下代理模式特性: 1.有代理人和被代理人 2.对于被代理的人来说,这件事情是一定要做的,但是我又不想做,所有就找代理人来做. 3.需要获取到被代理人的 ...

  2. [Abp vNext 源码分析] - 2. 模块系统的变化

    一.简要说明 本篇文章主要分析 Abp vNext 当中的模块系统,从类型构造层面上来看,Abp vNext 当中不再只是单纯的通过 AbpModuleManager 来管理其他的模块,它现在则是 I ...

  3. 【Caffe篇】--Caffe从入门到初始及各层介绍

    一.前述 Caffe,全称Convolutional Architecture for Fast Feature Embedding.是一种常用的深度学习框架,主要应用在视频.图像处理方面的应用上.c ...

  4. springboot~mongo内嵌集合的操作

    对于mongodb的内嵌对象的各种操作大叔在.net平台时已经说过,同时大叔也自己封装过mongo的仓储,使用也都很方便,而在java springboot框架里当然也有对应的方法,下面主要说一下,希 ...

  5. 如何让vue自定义组件可以包裹内容,并且渲染出来,以及组件的组合使用

    当我们用vue一开始写项目时,按需求文档自定义了一个公用组件,这个组件很多地方都用到了,然后随着项目的推进,又有了新的需求要在里面加东西,但又不是所有的地方都要加 这时候我们想这样往里面塞内容↓    ...

  6. 是时候给大家介绍 Spring Boot/Cloud 背后豪华的研发团队了。

    看了 Pivotal 公司的发展历史,这尼玛就是一场商业大片呀. 我们刚开始学习 Spring Boot 的时候肯定都会看到这么一句话: Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的全新框 ...

  7. [SpringBoot guides系列翻译]调用RESTfulWebService

    原文 参考链接 CommandLineRunner Bean 翻译如何调用RESTful WebService 这节将演示如何在SpringBoot里面调用RESTful的WebService. 构建 ...

  8. 1.Memcached 中文文档 - 概论(译官方文档)

    原文地址:memcached手册     https://github.com/memcached/memcached/wiki/Overview 简介 Free & open source, ...

  9. WebApi中使用Ninject 依赖注入

    之前Ninject依赖注入是在MVC中使用,最近在WebApi中使用,用之前的MVC方式发现使用接口注入,一直是Null错误,网上查询了一些资源,总结一下,以后备用. 主要分为以下几步骤: 在NuGe ...

  10. Odd-e CSD Course Day 5

    因為今天是最後一天了,我趕緊在這次結束前提出一些前一晚上想到的問題 1. 在TDD的循環中有重構,那 DB 也會進行重構嗎? 在TDD 的重構的過程,其實也經常會重構資料庫 , 但重構資料庫這裡有一個 ...