《移动通信技术 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 段丽 第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信技术 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 段丽 第3章（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Chap3.噪声与干扰,3.1 噪声 3.2 邻道干扰 3.3 同频干扰 3.4 互调干扰 3.5分集接收,Chap3.噪声与干扰,【本章重点难点】 掌握移动通信系统的同频干扰、邻频干扰、近端对远端干扰和互调干扰的基本概念及有效措施 分集接收技术、抗多径衰落的原理和经常采用的分集、合并方式 重点掌握移动通信的干扰及抗干扰技术,3.1 噪声,1.噪声的分类: 移动信道中的噪声可分为: 内部噪声:系统设备内部产生的各种噪声 如: 收信机噪声,发信机噪声等 外部噪声: 人为噪声:指各种电气装置中电流或电压发生急剧变化形成的电磁辐射. 如:电动机,电焊机,高频电气装置,电器开关所 产生的火花放电所形成
2、的电磁辐射 自然噪声:也叫环境噪声,如大气噪声,宇宙噪声等,3.1 噪声,2.噪声的特点: 可加性噪声 随机性噪声,3.2 邻道干扰,1.概念 指相邻的或邻近的频道的信号相互干扰,2.产生原因:,调频信号含有无穷多个边频分量, 而频道间隔是有限的 当某些边频分量落入邻道接收机的通带内,就会造成邻道干扰,3.3 同频干扰,1.同频复用: 移动通信系统中,为提高频率利用率,在相隔一定距离之后,再重复使用相同的频率,即同频复用. 同频复用即带来同频干扰: 复用距离越近,同频干扰就越大,但频率利用率高 复用距离越远,同频干扰就越小,但频率利用率低,3.3 同频干扰,2.射频防护比: 为减小同频道干扰的
3、影响和保证接收信号的质量,必须使接收端的有用信号电平与同频干扰电平之比大于某个数值,该数值即为射频防护比. 由于同频干扰影响与调制方式和频偏有关,因此在不同信号和不同干扰情况下,其射频防护比不同.,3.3 同频干扰,概念: 允许使用相同频率信道的无线小区之间的最小距离,即同频复用距离. 指接收机的输入端的有用信号与同频干扰的比值大于射频防护比,3.同频复用距离:,则以dB记的信噪比：S/I=S-I= LI- LS 则 DI/DS=10S/I/40 故得同频道再用距离D=DI+r0 即：D=(1+10S/I/40) r0,3.4 互调干扰,1.概念: 是由收发设备的非线性产生的干扰. 当两个或多
4、个不同频率的信号同时输入到非线性电路时,由于非线性的作用,会产生许多谐波和组合频率分量,其中与所需信号频率相接近的组合频率分量会顺利地通过接收机而形成干扰,即为互调干扰.,3.无三阶互调频道组,产生三阶互调干扰的频率是： fx=fi+fj-fk 或 fx=2fi-fj,B,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12,fi=f0+BCi fj=f0+BCj fk=f0+BCk,Ci是频道序号,f0,3.无三阶互调频道组,得用频道序号表示的三阶互调关系式： Cx=Ci+Cj-Ck 或 Cx=2Ci-Cj 用频道序号差值表示的三阶互调干扰： di,x=dk,j 即只需判定频道序号有无相同即
5、可。,分集技术就是利用多条路径传输相同信息，且具有近似相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径，并在接收端对这些信号进行合并，以便大大降低多径衰落的影响， 这里所说的“非相关”条件是不可少的，倘若两个衰落信号同步地起伏，那么这种分集方法就不会有任何效果。 分集有两重含义：一是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带统一信息的衰落信号；二是集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并（包括选择与组合）以降低衰落的影响。,3.5分集接收,1. 分集接收原理,在移动通信系统中可能用到两类分集方式：一类称为“宏分集”；另一类称为“微分集”。 “宏分集”： 主要用于蜂窝通信系统中，
6、也称为“多基站”分集。 这是一种减小慢衰落影响的分集技术， 是把多个基站设置在不同的地理位置上（如蜂窝小区的对角上）和在不同方向上，同时和小时内的一个移动台进行通信（可以选用其中信号最好的一个基站进行通信）,3.5 分集接收,2. 分集方式,2. 分集方式,“微分集”： 是一种减小快衰落影响的分集技术，在各种无线通信系统中都经常使用。 理论和实践都表明，在空间、频率、极化、场分量、角度及时间等方面分离的无线信号，都呈现互相独立的衰落特性。,2. 分集方式,（1）空间分集。 空间分集的依据在于快衰落的空间独立性， 在任意两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距离大到一定程度，则两处所收信
7、号的衰落是不相关的。 为此，空间分集的接收机至少需要两副相隔距离为d的天线，间隔距离d与工作波长、地物及天线高度有关。 （2）频率分集。 用两个以上不同的频率传输同一信息。 频率分集需要用两部以上的发射机（频率相隔53kHz以上）同时发送同一信号，并用两部以上的独立接收机来接收信号。 它不仅使设备复杂，而且在频谱利用方面也很不经济。,微分集方式：,2. 分集方式,（1）空间分集。 （2）频率分集。 （3）时间分集： 时间分集就是将给定信号在时间上相隔一定的时间重复传输m次，只要时间间隔大于相干时间，就可以得到M条独立的分集支路。,微分集方式：,3.5 分集接收,3. 合并方式 R(t)=a1
8、r1(t)+ a1 r1(t) + .+ am rm(t)= ak rk(t) （1）选择式合并。 又称开关式相加。 是检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。 这种方式方法简单，实现容易。但由于未被选择的支路信号弃之不用，因此抗衰落不如后述两种方式。 当分集重不多时（2重）可取。,3.5分集接收,3. 合并方式 R(t)=a1 r1(t)+ a1 r1(t) + .+ am rm(t)= ak rk(t) （2）最大比值合并。最大比值合并是一种最佳合并方式，每一支路信号包络rk(t)用rk表示。每一支路的加权系数ak与信号包络rk成正比而与噪声功率Nk
9、成反比即 由此可得最大比值合并器输出的信号包络为,3.5 分集接收,3. 合并方式 R(t)=a1 r1(t)+ a1 r1(t) + .+ am rm(t)= ak rk(t) （3）等增益合并。等增益合并无需对信号加权，各支路的信号是等增益相加的，等增益合并方式实现比较简单，其性能接近于最大比值合并。 等增益合并器输出的信号包络为,3.5分集接收,4. 合并方式性能比较 等增益合并的各种性能与最大比值合并相比，低得不多，但从电路实现上看，较最大比值合并简单，尤其是加权系数的调整，前者远较后者简单，因此等增益合并是一种较实用的方式， 当分集重数不多时，选择式合并方式仍然是可取的。,3.6 跳频,跳频是指载波频率在很宽频率范围内按某种图案（序列）进行跳变。 跳频技术改善了无线信号的传输质量，可以明显降低同频道干扰和频率选择性衰落,
