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在无线通信系统中,移动台常常工作在城市建筑群或其他复杂的地理环境中,而且移动台的速度和方向是任意的。
发送的信号经过直射、反射和散射等传播路径后,到达接收端的信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号叠加,使接收到的信号幅度出现随机起伏变化,形成多径衰落。
分集技术是无线通信系统中为对抗多径衰落、提高传输可靠性的一项重要技术。
分集技术利用多个不相关接收信号同时处于衰落可能性小的特点,接收端通过各种合并技术对接收信号进行合并,从而获得分集增益。
本文首先介绍了移动无线信道的传播特性,包括移动无线信道的特征,多径衰落对信号传输的影响,衰落信道的统计模型。
然后详细研究了分集技术的基本原理、分集方式和合并方式,并且讨论了常用合并方式的性能。由于传统合并方式在系统性能、接收机硬件复杂度和功率消耗方面不能兼顾,因此有必要对非传统的合并方式进行研究。
于是对OT-MRC和GSC这两种非传统合并方式进行了研究,并且分别通过仿真分析验证了它们各自的性能,OT-MRC合并方式在系统性能和接收机功耗之间得到了权衡,GSC合并方式在系统性能和接收机复杂度之间得到了权衡。
最后研究了一种能同时兼顾系统性能、接收机硬件复杂度和功率消耗的合并方式--OT-GSC,介绍了其工作原理,并根据其原理进一步分析了在独立同分布瑞利衰落信道下的性能,分别推导出了其中断概率和平均误码率的精确表达式,通过MATLAB仿真比较分析了其系统性能、接收机硬件复杂度和功率消耗三者之间的关系,并得出了相关结论,对实际通信系统的设计具有重要的指导意义。