扩频通信系统抗多径干扰能力分析研究
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更新于2024-08-04
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扩频通信系统抗多径干扰能力分析
扩频通信系统中多径干扰是指在通信过程中,电波在传播过程中遇到各种障碍物(如电离层、对流层、高山和建筑物等),从而引起的发射或散射,导致接收机收到的直接路径信号与这些群发射信号之间的随机干涉。多径干扰是移动通信中常见的且影响很严重的干扰,它属于乘性干扰。
对通信系统性能的影响:
多径干扰对通信系统性能的影响是非常严重的。多径干扰可以使信号的功率减少,影响通信系统的可靠性和稳定性。在扩频通信系统中,多径干扰可以导致信号的延迟、衰减和干扰,从而影响通信系统的性能。
双波束传输模型:
在扩频通信系统中,双波束传输模型是指两个传输路径的信号之间的相互干扰。假设两个传输路径的传输系数相同,仅仅路程不同。由于路程差使两个信号延迟差为τ,则信号之间有的相位差2πf₀τ。合成信号的功率将随着因子τ的变化而变化。
克服多径衰落的方法:
克服多径衰落的方法有很多,例如分集技术、频率 hopping、时域多址等。其中,分集技术是指通过时间分集、频率分集和空间分集来克服多径衰落。这些方法可以使信号的功率增加,提高通信系统的可靠性和稳定性。
分集技术:
分集技术是指通过多个波束来传输信号,并从中选出最强的一个波束,同时把其他波束抑制掉,从而避免相互间的干扰。分集技术可以分为时间分集、频率分集和空间分集。
时间分集:
时间分集是指在时间领域上对信号进行分集。例如,在扩频通信系统中,可以使用伪随机码来对信号进行时间分集,使信号的功率增加,提高通信系统的可靠性和稳定性。
频率分集:
频率分集是指在频率领域上对信号进行分集。例如,在扩频通信系统中,可以使用频率 hopping来对信号进行频率分集,使信号的功率增加,提高通信系统的可靠性和稳定性。
空间分集:
空间分集是指在空间领域上对信号进行分集。例如,在扩频通信系统中,可以使用多个天线来对信号进行空间分集,使信号的功率增加,提高通信系统的可靠性和稳定性。
双波束信号对直接序列系统的影响:
在高斯信道上,传输的最佳信号形式是具有白噪声统计特性的信号。假设在高斯信道上,传输的信号形式为x(t),则合成信号的功率为:
P=E[x(t)+y(t)]²=2[1+cos(2πf₀τ)]
其中,R(τ)是信号的自相关函数。
在扩频系统中,使用伪噪声码来逼近白噪声信号的统计特性。具有和噪声相类似的自相关函数:
R(τ)=E[x(t)x(t-τ)]
在直接序列系统中,载波不是单一的正弦波,总的应该是有伪随机码和扩频码调制的:
x(t)=Ac(t)cos(2πf₀t)
合成信号的功率为:
P=E[x(t)+y(t)]²=2[1+cos(2πf₀τ)]
结论:
扩频通信系统抗多径干扰能力分析是非常重要的。多径干扰是移动通信中常见的且影响很严重的干扰,可以导致信号的功率减少,影响通信系统的可靠性和稳定性。克服多径衰落的方法有很多,例如分集技术、频率 hopping、时域多址等。通过这些方法,可以使信号的功率增加,提高通信系统的可靠性和稳定性。
2021-10-26 上传
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