分集技術為什麼要求

『壹』 為什麼要用天線分集技術

用多支天線架設在不同的地點進行同一信號接收——空間分集。
用同一天線（或不同的天線）接收（發送同一信息）的不同的豎辯載波頻率——頻率分集余手缺。
同時採用上述兩個技術—薯兄—空間頻率雙重分集。

『貳』 復用 VS 多址 VS分集

復用和分集是兩種典型的無線傳輸技術。復用（Multiplexing）技術指在同一傳輸路徑上傳送多路獨立的信號（即不同的信號、共同的通道）。

復用 ： 在發送端將多個獨立信號合成為一個多路信號 （在接收端將多路信號分解成各個獨立信號的過程叫解復用）。通信領域里，復用的共同特點是在保證多路收發信息傳送質量的同時，提高某一傳送通路資源的利用效率。復用如圖1所示。

分集（先分再集）：多路彼此獨立的傳輸路徑上傳送同一信號。（即相同的信號，獨立的通道） 同一信號經過彼此獨立的通道發送出去，顯然不能提高通道的利用效率，相反降低了通道的利用效率。但這樣做的好處是： 提高信息傳送鍵棗梁的可靠性與正確性 。如圖2所示。因為在無線傳播環境中，無線信號會碰到各種各樣的衰落，影響接收機正確地接收信號。通過分集技術，同一信號在彼此獨立的不同路徑上傳送，經歷不同的衰落（衰落不一致）；在接收端把不同路徑來的信號合並起來，岩叢可獲得分集增益，提高信號接收的正確性。

思考一個問題：在一個通路中傳送多路信號的復用技術，如何區分多路信號？在多個通路中傳送同一信號的分集技術，多個通路如何彼此獨立？答案：無論是復用還是分集，都涉及到「正交」的概念。

舉個例子：頻分復用區別的是頻率，復用的是時隙等其他資源。即在同一時隙，同一空間（天線單元）、同一正交碼的情況下，將一個載波帶寬劃分為相互區別的、多個不同頻點的子信道稿運，分別傳送不同的信號。見下表：

同一信號必須經過相互獨立的不同通路，才能起到分集的作用。分集技術有：頻率分集，時間分集，空間分集，角度分集，極化分集。不管什麼類型的分集都必須有相互獨立的信息通路，保證同一信號經歷不同的衰落，以便合並時有相互參考、相互補充、相互驗證的效果。

復用 （Multiplexing）和 多址 （Multiple Access）技術的共同特點是在某一共同資源上傳送多個數據流。

但是兩者不同，區分不同的對象：復用技術不管多個數據流是用於一個用戶還是幾個用戶。

所以。 「復用」只是區別不同的數據流 ，並不區別數據流是哪個用戶的，而「 多址」技術則是不同用戶的多個數據流的復用，區分不同的用戶。

以FDM和FDMA為例說明復用和多址的區別，如圖3所示。

復用技術可以用「XDM」表示。多址技術可以用「XDMA」表示。其中「X」可以是「T」（Time，時間）、「F」（Frequency，頻率）、「C」（Code，碼）、「S"（Space，空間）。

總結：在無線通信中，復用技術是為了提高無線信道的容量；分集技術是為了提高信息傳送的可靠性；多址技術是為了把信息傳送給正確的人。

『叄』 分集的基本概念

分集技術通過查找和利用自然界無線傳播環境中獨立或者至少是高度不相關的多徑信號來實現。在實際應用中，分集的各個方族銷面的參數都由接收機決定，發射機並不知曉分集的情況。分集的概念可以簡單地解釋如下：鏈扮如果一兆喚游條無線傳播路徑中的信號經歷了深度衰落，而另外一條相對獨立的路徑中可能仍包含著較強的信號，從而可以在多徑信號中選擇兩個或者兩個以上的信號。分集的好處是它對於接收端的瞬時信噪比和平均信噪比都有提高，通常可以提高20～30 dB。

『肆』 分集技術的技術分類

目前常用的分集方式主要有兩種：宏分集和微分集。 微分集是一種減少快衰落影響的分集技術，在各種無線通信系統中都經常使用。目前微分集採用的主要技術有：空間分集、極化分集、頻率分集、場分量分集、角度分集、時間分集等分集技術。
（1）空間分集
空間分集的基本原理是在任意兩個不同的位置上接收同一信號，只要兩個位置的距離大到一定程度，則兩處所收到的信號衰落是不相關的，也就是說快衰落具有空間獨立性。
空間分集也稱為天線分集，是無線通信中使用最多的分集技術。
空間分集至少要兩付天線，且相距為d，間隔距離d與工作波長、地物及天線高度有關，在移動通信中通常取：市區d=0.5，郊區d=0.8，d值越大，相關性就越弱。 圖3 空間分集
（2）頻率分集
頻率分集的基本原理是頻率間隔大於相關帶寬的兩個信號的衰落是不相關的，因此，可以用多個頻率傳送同一信息，以實現頻率分集。
根據相關帶寬的定義，即：

式中為時延擴展。在市區，=0.3μs，此時Bc=53kHz。
頻率分集需要用兩個發射機來發送同一信號，並用兩個接收機來接收同一信號。
這種分集技術多用於頻分雙工(FDM)方式的視距微波通信中。由於對流層的傳播和折射，有時會在傳播中發生深度衰落。
在實際的使用過程中，常稱作1∶N保護交換方式。當需要分集時，相應的業務被切換到備用的一個空閑通道上。其缺點是：不僅需要備用切換，而且需要有和頻率分集中採用的頻道數相等的若干個接收機。 圖4 頻率分集
（3）極化分集
極化分集的基本原理是兩個不同極化的電磁波具有獨立的衰落，所以發送端和接收端可以用兩個位置很近但為不同極化的天線分別發送和接收信號，以獲得分集效果。
極化分集可以看成是空間分集的一種特殊情況，它也要用兩付天線(二重分集情況)，但僅僅是利用不同極的電磁波所具有的不相關衰落特性，因而縮短了天線間的距離。
在極化分集中，由於射頻功率分給兩個不同的極化天線，因此發射功率要損失約3dB左右。
（4）場分量分集
電磁波E場和H場載有相同的消息，而反射機理是不同的。
一個散射體反射的E波和H波的駐波圖形相位相差90°，即當E波為最大時，H波最小。
在移動信道中，多個E波和H波疊加，Ex，Hx，Hy的分量是互相獨立的，因此通過接收3個場分量，也可以獲得分集的效果。
場分量分集不要求天線間有實體上的間隔，因此適用於較低(100MHz)工作頻段。當工作頻率較高時(800～900MHz)，空間分集在結構上容易實現。
（5）角度分集
角度分集的作法是使電波通過幾個不同的路徑，並以不同的角度到達接收端，而接收端利用多個銳方向性接收天線能分離出不同方向來的信號分量，由於這些信號分量具有相互獨立的衰落特性，因而可以實現角度分集並獲得抗衰落的效果。
（6）時間分集
快衰落除了具有空間和頻率獨立性以外，還具有時間獨立性，即同一信號在不同時間、區間多次重發，只要各次發送的時間間隔足夠大，那麼各次發送信號所出現的衰落將是彼此獨立的，接收機將重復收到的同一信號進行合並，就能減小衰落的影響。
時間分集主要用於在衰落信道中傳輸數字信號。

『伍』 分集技術的研究意義

在實際的移動通信系統中，移動台常常工作在城市建築群或其他復雜的地理環境中，而且移動的速度和方向是任意的。發送的信號經過反射、散射等的傳播路徑後，到達接收端的信號往往是多個幅度和相位各不相同的信號的疊加，使接收到的信號幅度出現隨機起伏變化，形成多徑衰落。不同路徑的信號分量具有不同的傳播時延、相位和振幅，並附加有信道雜訊，它們的疊加會使復合信號相互抵消或增強，導致嚴重的衰落。這種衰落會降低可獲得的有用信號功率並增加干擾的影響，使得接收機的接收信號產生失真、波形展寬、波形重疊和畸變，甚至造成通信系統解調器輸出出現大量差錯，以至完全不能通信。並梁此外，如果發射機或接收機處於移動狀態，或者信道環境發生變化，會引起信道特性隨時間隨機變化，接收到的信號由於多普勒效應會產生更為嚴重的失真。在實際的移動通信中，除了多徑衰落外還有陰影衰落。當信號受到高大建築物（例如移動台移動到背離基站的大樓面前）或地形起伏等的阻擋，接收到的信號幅度將降低。另外，氣象條件等的變化也都影響信號的傳播，使接收到的信號幅度和相位發生變化。這些都是移動信道獨有的特性，它給移動通信帶來了不利豎羨的影響。 圖1 移動絕纖運通信中的分集技術
為了提高移動通信系統的性能，可以採用分集，均衡和信道編碼這3種技術來改進接收信號質量，它們既可以單獨使用，也可以組合使用。

『陸』 移動通信中，分集技術的作用是什麼可分成哪幾類

分集技術就是rake接受技術，關鍵在於同步、接受虧棗沖的信號應是正交的，互不幹擾的。作用是把接收到的不同方向的同一信號（微弱）進行疊加，經過同步、合並、解調等過程進行信號的發射、傳輸、接受。這是3G移動通信的關鍵技岩唯術。因為可以對不同方向的弱信號進行疊加，所以信號的發射功率有了很大程度的銷殲降低。這也是為什麼CDMA信號輻射小的原因。
分類：可分為空間分集、時間分集、頻率分集、極化分集。
就這些吧，學校里學的東西，大部分都還給老師了。

『柒』 極化分集 空間分集 分集技術 怎麼回事 不甚求解

為了達到這一目的，可以通過多種技術來實現，從影響接收端信號功率的三個主要因素來分析：第一、自由空間的傳播損耗和彌散，這可通過加大發射機功率來改善；第二、地形起伏、建築物及障礙物的遮擋引起的陰影衰落，這可通過「宏分集」技術來改善；第三、在傳輸路徑中各種物體產生的直射波、反射波和散射波的相互影響，即多徑衰落，以及多普勒頻移產生的損耗，這可通過「微分集」技術來改善。從以上的分析可以看出，分集技術對改善無線傳輸鏈路的性能可以起到很大的作用。 分集技術是指通過查找和利用自然界無線傳播環境中獨立的（至少是高度不相關的）多徑信號來實現，簡單的說，如果一條無線傳播路徑中經歷了深度衰落，而另一條相對獨立的路徑中可能仍包含著較強的信號，因此可以在多個信號中選擇兩個或更多的信號進行合並，這樣可以同時提高接收端的瞬時信噪比和平均信噪比，一般可提高20dB到30dB。分集技術是移動通信的一種抗衰落技術，是一種用相對較低廉的投資就可以大幅度的改進無線鏈路性能的強有力的接收技術。分集技術就是利用兩個或更多的不相關信號進行處理，不相關信號的採集可以通過空域、時域和頻域三種方式實現，具體的實現方法有以下幾種： 第一、空間分集。也稱天線分集，是移動通信中使用較多的分集形式，簡單的說，就是採用多付接收天線來接收信號，然後進行合並。為保證接收信號的不相關性，這就要求天線之間的距離足夠大，在理想情況下，接收天線之間的距離只要波長λ的一半就可以了。 第二、極化分集。在移動環境下，空中的水平路徑和垂直路徑是不相關的，因而信號也呈現不相關的衰落特性。這就可在發射和接收端各裝兩付天線，一個水平極化天線，一個垂直極化天線，這就可以得到兩個不相關的信號。這一技術在蜂窩移動用戶激增時，在改進鏈路的傳輸效率和提高容量方面有很明顯的效果。 第三、角度分集。信號在傳輸過程中受環境的影響，使得到達接收的信號不可能是同方向的，這樣在接收端安裝方向性天線就可得到不相關的信號進行合並。 第四、頻率分集。理論上，不相關信道產生同樣衰落的概率是各自產生的衰落概率的乘積。頻率分集是指在多於一個載頻上傳送信號，其原理是基於在信道相干帶寬之外的頻率上不會出現同樣的衰落。這一技術比空間分集節省天線數目，缺點是不僅需要佔用更多的頻譜資源，而且需要有和頻率分集中採用的頻道數相等的若干個接收機，但對於特殊業務，這個費用也許是值得的。這一技術經常用在頻分雙工（FDM）方式的視距微波鏈路中，在實際應用中，有一種工作方式被稱作1:N保護交換方式。 第五、時間分集。對於一個隨機衰落的信號，若對其振幅進行順序取樣，對時間間隔大於相干時間的兩個樣點是互不相關的。這一技術是指以超過信道相干時間的時間間隔重復發送信號，以便讓再次收到的信號有獨立的衰落環境，從而產生分集效果。時間分集的性能基本由移動台的運動速度決定，也就是說決定於重復發送信號之間的衰落特性，若移動台是靜止的，時間分集就失效了，因為相干時間是和移動台的運動速度成反比的。實踐證明，當移動台的運動速度大於40Km/h，時間分集能獲得很好的效果。

『捌』 分集技術的基本原理

分集的基本原理是通過多個信道（時間、頻率或者空間）接收到承載相同信息的多個副本，由於多個信道的傳輸特性不同，信號多個副本的衰落就不會相同。接收機使用多個副本包含的信息能比較正確的恢復出原發送信號。如果不採用分集技術，在雜訊受限的條件下，發射機必須要發送較高的功率，才能保證信道情況較差時鏈路正常連接。在移動無線環境中，由於手持終端的電池容量非常有限，所以反向鏈路中所能獲得的功率也非常有限，而採用分集方法可以降低發射功率，這在移動通信中非常重要。 圖2 分集技術
分集技術包括2個方面：一是分散傳輸,使接收機能夠獲得多個統計獨立的、攜帶同一信息的衰落信號;二是集中處理,即把接收機收到的多個統計獨立的衰落信號進行合並以降低衰落的影響。因此，要獲得分集效果最重要的條件是各個信號之間應該是「不相關」的。
分集就是指通過兩條或兩條以上途徑傳輸同一信息，以減輕衰落影響的一種技術措施。分集技術包括分集發送技術和分集接收技術，從分集的類型看，使用較多的是空間分集和頻率分集，除此之外，還有以下幾種：
把空間分集和頻率分集組合起來，即發站用兩個頻率發送同一信息，收站用垂直分隔的兩副天線各自接收不同頻率的信號，再進行合成或選擇，就稱為混合分集。此外還有站址分集、時間分集、角度分集等。
由於傳播環境的惡劣，微波信號會產生深度衰落和多普勒頻移等，使接收電平下降到熱雜訊電平附近，相位亦隨時間產生隨機變化，從而導致通信質量下降。對此，採用分集接收技術減輕衰落的影響，獲得分集增益，提高接收靈敏度。

『玖』 分集接收技術的技術分類

總結起來，發射分集技術的實質可以認為是涉及到空間、時間、頻率、相位和編碼多種資源相互組合的一種多天線
技術。根據所涉及資源的不同，可分為如下幾個大類： 我們知道在移動通信中，空間略有變動就可能出現較大的場強變化。當使用兩個接收信道時，它們受到的衰落影響是不相關的，且二者在同一時刻經受深衰落谷點影響的可能性也很小，因此這一設想引出了利用兩副接收天線的方案，獨立地接收同一信號，再合並輸出，衰落的程度能被大大地減小，這就是空間分集。
空間分集是利用場強隨空間的隨機變化實現的，空間距離越大，多徑傳播的差異就越大，所接收場強的相關性就越小。這里所提相關性是個統計術語，表明信號間相似的程度，因此必須確定必要的空間距離。經過測試和統計，CCIR建議為了獲得滿意的分集效果，移動單元兩天線間距大於0.6個波長，即d>0.61，並且最好選在l/4的奇數倍附近。若減小天線間距，即使小到1/4，也能起到相當好的分集效果。
空間分集分為空間分集發送和空間分集接收兩個系統。其中空間分集接收是在空間不同的垂直高度上設置幾副天線，同時接收一個發射天線的微波信號，然後合成或選擇其中一個強信號，這種方式稱為空間分集接收。接收端天線之間的距離應大於波長的一半，以保證接收天線輸出信號的衰落特性是相互獨立的，也就是說，當某一副接收天線的輸出信號很低時，其他接收天線的輸出則不一定在這同一時刻也出現幅度低的現象，經相應的合並電路從中選出信號幅度較大、信噪比最佳的一路，得到一個總的接收天線輸出信號。這樣就降低了信道衰落的影響，改善了傳輸的可靠性。
空間分集接收的優點是分集增益高，缺點是還需另外單獨的接收天線。
空間分集還有兩類變化形式:
. 極化分集:它利用在同一地點兩個極化方向相互正交的天線發出的信號可以呈現不相關的衰落特性進行分集接收，即在收發端天線上安裝水平、垂直極化天線，就可以把得到的兩路衰落特性不相關的信號進行極化分集。優點:結構緊湊、節省空間;缺點:由於發射功率要分配到兩副天線上，因此有3dB的損失。
.角度分集:由於地形、地貌、接收環境的不同，使得到達接收端的不同路徑信號可能來自不同的方向，這樣在接收端可以採用方向性天線，分別指向不同的到達方向。而每個方向性天線接收到的多徑信號是不相關的。 頻率分集是採用兩個或兩個以上具有一定頻率間隔的微波頻率同時發送和接收同一信息，然後進行合成或選擇，利用位於不同頻段的信號經衰落信道後在統計上的不相關特性，即不同頻段衰落統計特性上的差異，來實現抗頻率選擇性衰落的功能。實現時可以將待發送的信息分別調制在頻率不相關的載波上發射，所謂頻率不相關的載波是指當不同的載波之間的間隔大於頻率相干區間，即載波頻率的間隔應滿足:
分集技術
式中：
△f為載波頻率間隔，Bc為相關帶寬，△Tm為最大多徑時延差。
當採用兩個微波頻率時，稱為二重頻率分集。同空間分集系統一樣，在頻率分集系統中要求兩個分集接收信號相關性較小(即頻率相關性較小)，只有這樣，才不會使兩個微波頻率在給定的路由上同時發生深衰落，並獲得較好的頻率分集改善效果。在一定的范圍內兩個微波頻率f1與f2相差，即頻率間隔△ f=f2-f1越大，兩個不同頻率信號之間衰落的相關性越小。
頻率分集與空間分集相比較，其優點是在接收端可以減少接受天線及相應設備的數量，缺點是要佔用更多的頻帶資源，所以，一般又稱它為帶內(頻帶內)分集，並且在發送端可能需要採用多個發射機。 時間分集是將同一信號在不同時間區間多次重發，只要各次發送時間間隔足夠大，則各次發送降格出現的衰落將是相互獨立統計的。時間分集正是利用這些衰落在統計上互不相關的特點，即時間上衰落統計特性上的差異來實現抗時間選擇性衰落的功能。為了保證重復發送的數字信號具有獨立的衰落特性，重復發送的時間間隔應該滿足：
分集技術
fm為衰落頻率，V為移動台運動速度，最後一個參數為工作波長。
若移動台是靜止的，則移動速度v=0，此時要求重復發送的時間間隔才為無窮大。這表明時間分集對於靜止狀態的移動台是無效果的。時間分集與空間分集相比較，優點是減少了接收天線及相應設備的數目，缺點是佔用時隙資源增大了開銷，降低了傳輸效率。 在移動環境下，兩副在同一地點，極化方向相互正交的天線發出的信號呈現出不相關的衰落特性。利用這一特點，在收發端分別裝上垂直極化天線和水平極化天線，就可以得到2 路衰落特性不相關的信號。所謂定向雙極化天線就是把垂直極化和水平極化兩副接收天線集成到一個物理實體中，通過極化分集接收來達到空間分集接收的效果，所以極化分集實際上是空間分集的特殊情況，其分集支路只有2 路。
這種方法的優點是它只需一根天線，結構緊湊，節省空間，缺點是它的分集接收效果低於空間分集接收天線，並且由於發射功率要分配到兩副天線上，將會造成3dB的信號功率損失。分集增益依賴於天線間不相關特性的好壞，通過在水平或垂直方向上天線位置間的分離來實現空間分集。
而且若採用交叉極化天線，同樣需要滿足這種隔離度要求。對於極化分集的雙極化天線來說，天線中兩個交叉極化輻射源的正交性是決定微波信號上行鏈路分集增益的主要因素。該分集增益依賴於雙極化天線中兩個交叉極化輻射源是否在相同的覆蓋區域內提供了相同的信號場強。兩個交叉極化輻射源要求具有很好的正交特性，並且在整個120「扇區及切換重疊區內保持很好的水平跟蹤特性，代替空間分集天線所取得的覆蓋效果。為了獲得好的覆蓋效果，要求天線在整個扇區范圍內均具有高的交叉極化解析度。雙極化天線在整個扇區范圍內的正交特性，即兩個分集接收天線埠信號的不相關性，決定了雙極化天線總的分集效果。為了在雙極化天線的兩個分集接收埠獲得較好的信號不相關特性，兩個埠之間的隔離度通常要求達到30dB以上。