Рознесений прийом - студопедія

Завмирання - одне з найістотніших спотворень, що вносяться радіоканалом. Існує кілька способів мінімізації впливу завмирань на продуктивність системи зв'язку. У загальних рисах: якщо існує можливість прийому декількох реплік переданого сигналу по різних каналах, то висока ймовірність того, що хоча б один з каналів забезпечить необхідну якість сигналу при прийомі. Прийом сигналів по різних каналах і належне їх підсумовування називається рознесеним прийомом.

Рознесення буває явне і неявне. При застосуванні явного рознесення використовується надлишкова передача сигналу - передача одного і того ж сигналу на двох рознесених несучих частотах. Це дозволяє приймачу детектувати два окремих сигналу, а потім їх підсумувати.

У другому випадку - неявного рознесення - сигнал передається тільки один раз, але завдяки природним властивостям середовища поширення (наприклад, відображення) і спеціальними методиками прийому стає можливим створити кілька просторових каналів. Приклад використання неявного рознесення - RAKE-приймач, який виділяє сигнали, що прийшли різними шляхами по каналу з багатопроменевим поширенням, і підсумовує їх оптимальним способом.

Існує кілька типів разнесенного прийому, використовуваних в деяких системах радіозв'язку:

В рухомого зв'язку рознесення може застосовуватися як в передавачі, так і в приймачі - рознесення при передачі і рознесення на прийомі. Додавання сигналів гілок рознесення повинно проводитися на векторній основі. Тут можливо кілька технічних рішень. Керуючий блок перевіряє ставлення сигнал / шум в кожній гілці разнесенного прийому і направляє на вихід сигнал того каналу відношення сигнал-шум якого найбільше. При оптимальному ваговому підсумовування сигнали різних гілок вирівнюються по фазі, "зважуються" і посилюються пропорційно їх рівню. Таким чином, на вихід суматора подається сигнал з максимальним відношенням сигнал / шум. Цей метод вимагає оцінки амплітуди сигналу, прийнятого кожної з гілок. Для спрощення реалізації сигнали гілок після вирівнювання фаз можуть підсумовуватися з рівними ваговими коефіцієнтами. Цей метод називається рівноважним підсумовуванням.

Просторове рознесення дозволяє істотно підвищити продуктивність систем рухомого зв'язку ціною ускладнення апаратного забезпечення - по крайней мере, частина приймальні ланцюга доведеться продублювати. Тому просторове рознесення використовується, як правило, в базових станціях. Попереднє фазування призводить до когерентного складання, максимизирующему відношення сигнал / шум як при оптимальному ваговому, так і при рівноважному підсумовуванні.

В основі частотного рознесення лежить передача одного і того ж сигналу на двох досить далеко рознесених частотах. Рознесення частот має бути достатнім для того, щоб процеси завмирання в обох каналів не корелювали один з одним. Така схема рознесення вимагає залучення додаткових спектральних і апаратних ресурсів.

Тимчасове рознесення використовується в каналах з відносно швидким завмиранням. Якщо посилати один і той же сигнал кілька разів через достатні проміжки часу, то завмирання в кожному часовому інтервалі будуть корелювати один з одним. При цьому повторювані сигнали можна буде відповідним чином підсумувати в приймальнику за умови, що не всі з них зазнали завмирань. Передачу одних і тих же символів кілька разів можна розглядати як найпростіший код з повторенням. Для успішної роботи приймача з тимчасовим рознесенням необхідно, щоб період переміщення перевищував тривалість завмирання. Якщо завмирання повільне, то доведеться застосовувати дуже глибоке переміщення, що призведе до появи неприйнятною затримки передачі даних. В якості різновиду тимчасового рознесення можна також розглядати технологію ARQ. Рознесений прийом в ній реалізується у вигляді повтору блоків, запитуваної приймачем за допомогою повідомлення NAK. Тимчасовим рознесенням також можна вважати прийом сигналів, перекручених межсимвольной інтерференцією, при якому приймач приймає рішення про кожному інформаційному символі за фрагментами сигналу, зібраним за досить великий проміжок часу.

Багатопроменеве рознесення використовується в широкосмугових системах, якщо приймач може розрізнити компоненти сигналу, що прибувають різними шляхами. Це можливо в разі, коли вносяться різними шляхами відносні затримки не перевищують тривалості чіпа розширює послідовності, і розширює послідовність - "біла". Сигнали різних променів виділяються за допомогою кореляційної обробки, з синхронізованою розширює послідовністю, потім базуються, множаться на вагові коефіцієнти і складаються. Остання операція фактично являє собою оптимальне вагове підсумовування. Такий приймач називається RAKE.

Поляризаційне рознесення є видом явного рознесення. Зазвичай використовується в радіосистеми передачі інформації по лінії прямої видимості - сигнал передається і приймається в двох взаємно ортогональних поляризаціях. Цей спосіб не представляє великої цінності для систем рухомого зв'язку. Замість цього в базових станціях може застосовуватися неявне поляризаційне рознесення. Користувач може орієнтувати переносний термінал практично як завгодно. Тому рухома станція може передавати сигнал із змінним кутом поляризації. Як наслідок, використання в базових станціях антен з ортогональної поляризацією дозволяє істотно поліпшити прийом сигналу.

Описані технології в основному відносяться до рознесених прийому сигналу. Існує також інший спосіб реалізації рознесеною передачі. Передавач базової станції передає затримані копії одного і того ж сигналу з набору антен, рознесених в просторі. Таким чином, між кожною передавальною антеною і приймачем створюється кілька гілок рознесення. Якщо передавальні антени рознесені на досить велику відстань (для широкосмугових систем - більше 10 довжин хвиль), то кожна гілка характеризується незалежним завмиранням. Приймач мобільної станції, який може впоратися з межсимвольной інтерференцією, приймає комбінований сигнал, що складається з ослаблених і затриманих копій сигналу, що передається. Існує велика ймовірність, що не всі сигнали незалежних каналів були ослаблені завмиранням і приймач здатний виконати детектування сигналу, спотвореного межсимвольной інтерференцією; це дозволяє підвищити якість прийому. Описаний метод дублювання сигналу в передавачі базових станцій системи GSM реалізований на практиці.

Схожі статті