Day10 空时编码理论之无线信道、分集和复用
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。
在单天线链路系统中,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
- 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 ...
- 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 ...
- [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 ...
- 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 ...
- 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 ...
- 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 ...
- 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
- 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.
- 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
- Spring Cloud Eureka 你还在让它裸奔吗??
前些天栈长在微信公众号Java技术栈分享了 Spring Cloud Eureka 最新版 实现注册中心的实战教程:Spring Cloud Eureka 注册中心集群搭建,Greenwich 最新版 ...
- Pytorch中torch.autograd ---backward函数的使用方法详细解析,具体例子分析
backward函数 官方定义: torch.autograd.backward(tensors, grad_tensors=None, retain_graph=None, create_graph ...
- 消费阿里云日志服务SLS
此文档只关心消费接入,不关心日志接入,只关心消费如何接入,可直接跳转到[sdk消费接入] SLS简介 日志服务: 日志服务(Log Service,简称 LOG)是针对日志类数据的一站式服务,在阿里巴 ...
- Android项目目录结构模板以及简单说明【简单版】
版权声明:本文为HaiyuKing原创文章,转载请注明出处! 概述 开发Android项目的时候,一般都是一边开发一边根据需求创建目录(包.module),那么我呢就根据以往的项目经验,整理出一个比较 ...
- .NET Core和Swagger 生成 Api 文档
测试/生产环境的BUG 这里更新一下在本地调试正常,在INT/PROD上抛错,错误信息为: */**/*.xml(Swagger json file) 文件找不到,在startup 里builder ...
- Docker在Linux上运行NetCore系列(三)在Linux上使用Docker运行Asp.NetCore
转发请注明此文章作者与路径,请尊重原著,违者必究. 系列文章:https://www.cnblogs.com/alunchen/p/10121379.html 开始说明 上几篇文章都是通过Linux运 ...
- 对于jQuery的了解
1.了解jQuery与JavaScript的区别 css --外貌特征Html --躯干,骨架js --运动神经 jQuery就是对JavaScript的一个拓展,封装,就是让JavaScript更好 ...
- HTTP概念解析
HTTP--Hyper Text Transfer Protocol HTTP详细介绍(火星的小白 51CTO): https://blog.51cto.com/13570193/2108347 先进 ...
- vue-router 页面布局
在单页面应用程序(SPA)中,有些页面的布局结构是上下两块是固定,中间内容是变化的.这时在入口处固定上下部分就可以很好的解决这一问题.有少部分页面没有上下部分或不需要(如:用户注册.登陆页面),针对这 ...
- vue 项目中引用百度地图
新建map.js export const BaiduMap = { init: function() { const BMapURL = 'https://api.map.baidu.com/api ...