1. 简单百科
  2. 分集增益

分集增益

分集增益是指在一定时间内,分集接收相对于单一接收时的收信电平差。这个电平差越大,分集增益越高,表明分集的效果越好。具体来说,分集增益可以被定义为在一个随机变量的两个值之间的一种比率,其中这两个值分别对应于有分集接收时该随机变量超过某个值的概率,以及没有分集接收时该随机变量超过另一个值的概率。这些值的选择是为了确保比率大于1。当涉及到功率或损耗时,分集增益通常用分贝表示。

合并方式分类

最大比合并

最大比合并(MRC)是一种在接收端将来自多个分集支路的信号相位调整后,按照适当的比例加权相加,然后再输入检测器进行检测的方法。这种合并方法的优点在于只需要对接收信号进行简单的线性处理,随后利用最大似然检测即可恢复原始信息。合并增益与分集支路的数量成正比,使得较强信号增强,较弱信号削弱。

等增益合并

等增益合并(EGC),又称相位均衡,是对信道相位偏差进行校正而不改变幅度的一种合并方式。尽管不是最优的合并方式,但在假定每个分集支路的信噪比相同时,它可以最大化信噪比。对于CDMA系统,它保持了接收信号中各用户信号间的正交性状态。当N(分集重数)较大时,等增益合并与最大比值合并的性能相差不大,大约只有1dB左右的差别。等增益合并的实现较为简单,所需设备也简单。

选择式合并

选择式合并(SC)是一种从N个接收信号中选择具有最高基带信噪比的信号作为输出的合并方式。每增加一条分集支路,对选择式分集输出信噪比的贡献仅为总分集支路数的倒数倍。选择合并方式使用RSSI作为各支路好坏的标准,其准确性会受到各支路间干扰的影响。

切换合并

切换合并(Switching Combining)是一种接收机扫描所有分集支路,并选择SNR高于特定预设门限的特定分支作为输出信号的方式。在SNR降至设定门限以下之前,选择该信号作为输出信号。当SNR低于设定门限时,接收机开始重新扫描并切换到另一个分支,也被称为扫描合并。虽然切换合并可能不如选择合并,但由于不需要同时持续监测所有分集支路,因此实现更为简单。对于选择合并和切换合并,两者输出信号都只等于所有分集支路中的一个信号,而且无需了解信道状态信息,因此适用于相干调制和非相干调制。

应用场景

在无线通信领域,特别是在MIMO通信中,空时编码(STC)通过将数据分成多个数据子流并在多个天线上同时发射,实现了空间分离和时间分离之间的联系。通过在发射天线之间的时间域引入编码冗余,可以获得分集增益。这种技术的本质在于建立空间分离和时间分离之间的关系,从而实现天线之间的相互保护,减少同一符号在所有天线上发生深度衰落的可能性,进而降低平均误码率。

参考资料

LTE中的名词解释(分集增益 RSRP RSRQ SINR AWGN 空中接口).CSDN博客.2024-11-07

分集技术在数字移动微波中的应用.西部数码.2024-11-07

什么叫分集增益.爱问教育.2024-11-07