第6章(6.4)RAKE接收机(解调器).doc

()(W,T)满足以下条件时:-频率选择性衰落(会引起ISI)-慢衰落信道为频率选择性慢衰落信道。1)在时延域是不相关信道,不相关就是独立信道,可以产生分集。2)在频域,该信道按带宽可划分为个相互独立(注:)的瑞利衰落信道。在时延域仍然是不相关信道,不相关就是独立信道,可以产生分集。3)为了产生独立信道,一个重要的方法就是扩谱,使得。一个重要的例子就是CDMA(或者DSSS:DirectSequenceSpreadSpectrum)。4)分集在时延域进行就成为Rake接收机,因为接收机的形状如同欧洲古代农民打草用的Rake。根据,建立信道模型如下:图14-5-1在时延域,该信道是抽头数为的抽头延迟线。抽头数:,抽头系数:,共L个独立衰落的信道,供分集之用。所谓不相关(UC)衰落信道。这正是时延域不相关信道的应用。服从瑞利分布,均匀分布。 {},,为相互统计独立(时延域相距为基本上可以看做独立了)的复高斯信道系数。注:由于时延域和频率域是一对变换域,故Rake接收机可以看做是频域分集在时延域的实现。(解调器)-() 设宽带二进制发送信号(复包络)由伪随机序列产生,且等概、等能量: ①双极性PSK,②正交FSKRake接收机结构(例中为二元信号)(延迟参考配置,图14-5-2;也可采用延时接收信号配置,图14-5-3)条件:利用伪随机序列进行扩谱,产生频率选择性;利用PN序列抗路径间干扰和多用户干扰;具有正交性(CDMA就属于这种情况)。例如某用户分配的扩谱PN序列为。则扩谱后的基带波形(又称为签名波形signaturewaveform)为,为码片波形。对于PSK的扩谱:,。对于QPSK的扩谱:,,,。以下为二进制(PSK)Rake接收机框图:图14-5-2RAKE接收机采用两组同样的抽头延迟线来产生{,i=1,2}参考信号,用来从接收信号中分离出信道各多径分支的二进制衰落信号,以便进行分集合并。分集支路的加权因子中的和两个参数由信道估计器获得(注:信道必须辨识才能实现MRC),然后通过乘法器为分集支路提供分集增益和相位补偿。积分器用来进行相关运算,累加器起合并作用。积分器的输出即为最大比率合并后的判决变量和,通过判决器判决得到当前基带数据比特的判决值。判决变量(14-5-13)假设发送,接收:,(),(14-5-14)代入式中,(14-5-15)通常,宽带信号和是由伪随机序列(PN序列)产生,具有正交性(CDMA就属于这种情况),即()(14-5-16)当二进制信号为双极性信号(PSK),只须一个判决变量,式(14-5-15)可简化为(14-5-18)此式与L阶分集的正交PSK最大比合并器输出判决变量式相同。注:这时有,故当二进制信号为正交信号(如相干检测的正交FSK信号),则有此式与L阶分集的正交FSK最大比合并器输出判决变量式相同。 结论:RAKE接收机等效于L阶分集系统中最大比合并器,它是一种基于信号正交性和频率分集技术的最佳接收机。 RAKE接收机的基本原理: 在接收机中利用扩频码PN序列的正交性从接收信号(信道模型多径分支的合成信号)中分离出信道各个多径分支输出的衰落信号,然