基本介紹
- 中文名：分集
- 外文名：Diversity
原理,分集的方案,分集的分類,空間分集,頻率分集,時間分集,極化分集,
原理
分集技術(Diversity Techniques)就是利用多條傳輸相同信息且具有近似相等的平均信號強度和相互獨立衰落特性的信號路徑，並在接收端對這些信號進行適當合併，以便大大降低多徑衰落的影響，從而改善傳輸的可靠性。簡單地說，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併，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。
分集有兩重含義：一是分散傳輸，使接收端能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，即接收機把收到的多個統計獨立的衰落信號進行合併(包括選檉與組合)以隆低衰落的影響．
分集的方案
分集方案分為兩種：一種稱為巨觀分集方案；另一種稱為微觀分集方案。
巨觀分集方案用於合併兩個或多個長時限對數正態信號。這些信號是經獨立的衰落路徑接收的來自不同基站站址上的兩個或多個不同天線發射的信號。顯然，只要在各方向上的信號傳播不是同時受到陰影效應或地形地貌的影響，這種方法能有效保持通話不會中斷。
微觀分集方案用於合併兩個或多個短時限瑞利信號。這些信號都是在同一個接收基站上經獨立的衰落路徑接收的來自兩個或多個不同天線發射的信號。
在移動無線通信中，分集合併的方案是在幾個信道上同時傳輸或者選擇分集合併傳輸，以降低在接收端上過量的深衰落機率。在巨觀分集中，選擇分集合併是有效的。這樣可以減少長時限衰落。選擇分集合併是在兩個或多個信號中進行選擇，而不是對信號進行合併。對於短時限衰落的微觀分集，原則是通過分集方案獲得平均功率相等的大量信號，其相應的分集合併方法包括選擇性合併，最大比值合併和等增益合併，這些線性分集合併方法包含了多個接收信號簡單的加權線性和。
分集的分類
空間分集
也稱為天線分集，是無線通信中使用最多的分集形式之一。要想從不同的天線上獲得非相關的接收信號，就要求天線間的間隔距離等於或大於半個波長。在基站的設計中，為了進行分集接收，在每個小區的中心，都裝備了多個基站接收天線。但是由於移動台接近地面，容易產生嚴重的信號散射現象，因此基站處的分集天線之間必須相隔很遠(通常是波長的幾十倍)，才能實現信號的非相關。空間分集既可用於基站，也可用於移動台，還可同時用於兩者。
頻率分集
在多於一個的載頻上傳送信號。其工作原理是，在信道相干頻寬之外的頻率是不相關的，並且不會出現同樣的衰落。在理論上，不相關信道產生同樣衰落的機率是各自產生衰落機率的乘積。
時間分集
是指以超過信道相干時間的時間間隔重複傳送信號，以便讓再次收到的信號具有獨立的衰落環境，從而產生分集效果。目前，時間分集技術已經大量地用於擴頻CDMA的RAKE接收機中，由多徑信道提供傳輸冗餘信息。
極化分集
利用了空中的水平極化和垂直極化路徑不相關的這一特性。由於在傳輸中進行了多次反射，使得信號在不同的極化方向上是不相關的。將極化天線用於多徑環境中，當傳輸路徑中有障礙物時，極化分集可以驚人地減少多徑時延擴展，而不會明顯地降低功率。
