在某些情況下,存在性能惡化的範圍,這會影響輸出。主要原因可能是移動信道的損傷。要解決這個問題,有三種流行的技術&負;
Equalizer
接收機內的均衡器補償期望信道幅度和延遲特性的平均範圍。換句話說,均衡器是移動接收機處的濾波器,其脈衝響應與信道脈衝響應相反。這種均衡器可用於頻率選擇性衰落信道。
Diversity
分集是另一種用於補償快衰落的技術,通常使用兩個或多個接收天線來實現。它通常用於減少平坦衰落信道中接收機所經歷的衰落的深度和持續時間。
Channel Coding
信道編碼通過在發送的消息中添加冗餘數據位來提高移動通信鏈路的性能。在發射機的基帶部分,信道編碼器將數字消息序列映射到包含比消息中包含的原始比特數更多的比特的另一特定代碼序列。信道編碼用於校正深衰落或頻譜零點。
Equalization
符號間干擾(Inter-Symbol Interference,ISI)被認爲是移動無線信道高速數據傳輸的主要障礙之一。如果調製帶寬超過無線信道的相干帶寬(即頻率選擇性衰落),則調製脈衝會在時間上傳播,從而導致ISI。
接收機前端的均衡器補償期望信道幅度和延遲特性的平均範圍。由於移動衰落信道是隨機的和時變的,均衡器必須跟蹤移動信道的時變特性,因此均衡器應該是時變的或自適應的。自適應均衡器有兩個工作階段:訓練和跟蹤。
Training Mode
最初,發射機發送已知的固定長度訓練序列,以便接收機均衡器可以平均到適當的設置。訓練序列通常是僞隨機二進位信號或固定的、規定的位模式。
訓練序列被設計成允許接收器處的均衡器在最壞的信道條件下獲得適當的濾波器係數。因此,接收機處的自適應濾波器使用a遞歸算法來評估信道並估計濾波器係數以補償信道。
Tracking Mode
當訓練序列結束時,濾波器係數接近最優。緊接著訓練序列,發送用戶數據。
當接收到用戶的數據時,均衡器的自適應算法跟蹤變化的信道。結果,自適應均衡器隨著時間的推移不斷地改變濾波器特性。
Diversity
分集是一種強大的通信接收技術,它以相對較低的成本提供無線鏈路改進。分集技術主要用於無線通信系統中,以提高在衰落無線信道中的性能。
在這樣的系統中,接收機具有通過兩個或多個真實或虛擬通信信道發送的相同信息信號的多個副本。因此,多樣性的基本概念是信息的重複或冗餘。在幾乎所有的應用中,分集決策都是由接收機做出的,而發射機是未知的。
Types of Diversity
衰落可分爲小尺度衰落和大尺度衰落。小尺度衰減的特徵是深度和快速的振幅波動,當移動設備在幾個波長的距離上移動時會出現這種波動。對於窄帶信號,這通常會導致a瑞利衰減包絡。爲了防止深部衰退的發生,顯微分集技術可以利用快速變化的信號。
如果接收器的天線元件被發射波長的一小部分分開,則可以適當地組合信息信號的各種副本或通常稱爲分支,或者可以選擇其中最強的作爲接收信號。這種分集技術稱爲天線分集或空間分集。
Frequency Diversity
相同的信息信號在不同的載波上傳輸,它們之間的頻率間隔至少爲相干帶寬。
Time Diversity
信息信號按一定的時間間隔反覆傳送。傳輸時間之間的間隔應大於相干時間Tc。時間間隔取決於衰落速率,並且隨著衰落速率的減小而增大。
Polarization diversity
這裡,攜帶信息的信號的電場和磁場被修改,並且許多這樣的信號被用來發送相同的信息。從而得到正交極化類型。
Angle Diversity
這裡,定向天線用於在多條路徑上創建發送信號的獨立副本。
Space Diversity
在空間分集中,有多個接收天線放置在不同的空間位置,從而產生不同(可能獨立)的接收信號。
分集方案之間的區別在於,在前兩種方案中,由於要發送的信息的複製而存在帶寬的損耗。因此,在剩下的三種方案中,該問題被避免,但代價是天線複雜度增加。
信號之間的相關性是天線元件之間距離的函數,由關係負給出;
$$\rho = J_0^2 \lgroup\frac{2\Pi d}{\lambda}\rgroup$$哪裡,
J0=零階第一類貝塞爾函數
d=天線元件在空間中的間隔距離
λ=載波波長。