天线信道抗衰落 第五代移动通信系统（5G）信道的抗衰落技术有哪些？

瑞利衰落信道的如何克服 在MIMO中，传统的多天线被用来增加分集度从而克服信道衰落。具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高的接收可靠性。举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用1根发射天线n根接收天线，发送信号通过n个不同的路径。如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n，平均误差概率可以减小到，单天线衰落信道的平均误差概率为。对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统中，如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。智能天线技术也是通过不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有效的提高天线增益，降低用户间的干扰。广义上来说，智能天线技术也可以算一种天线分集技术。分集技术主要用来对抗信道衰落。相反，MIMO信道中的衰落特性可以提供额外的信息来增加通信中的自由度(degrees of freedom)。从本质上来讲，如果每对发送接收天线之间的衰落是独立的，那么可以产生多个并行的子信道。如果在这些并行的子信道上传输不同的信息流，可以提供传输数据。MIMO系统为什么能抑制信道衰落 它利用多天线来抑制信道衰落。MIMO技术大致可以分为两类：发射/接收分集和空间复用。传统的多天线被用来增加分集度从而克服信道衰落。具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高的接收可靠性。举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用1根发射天线n根接收天线，发送信号通过n个不同的路径。如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n，平均误差概率可以减小到，单天线衰落信道的平均误差概率为。对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统中，如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。智能天线技术也是通过不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有效的提高天线增益，降低用户间的干扰。广义上来说，智能天线技术也可以算一种天线分集技术。分集技术主要用来对抗信道衰落。相反，MIMO信道中的衰落特性可以提供额外的信息来增加通信中的自由度(degrees of freedom)。从本质上来讲，如果每对发送接收天线之间的衰落是独立的，那么可以产生多个并行。智能天线的应用领域 智能天线的作用体现在下列方面： （1）提高频谱利用率。采用智能天线技术代替普通天线，提高小区内频谱复用率，可以在不新建或尽量少建基站的基础上增加系统容量，降低运营。频率选择性衰落信道和瑞利信道的区别 瑞利衰落是一种特殊的多径衰落瑞利衰落（Rayleigh Fading）：在无线通信信道中，由于信号进行多径传播达到接收点处的场强来自不同传播的路径，各条路径延时时间是不同的，而各个方向分量波的叠加，又产生了驻波场强，从而形成信号快衰落称为瑞利衰落。瑞利衰落属于小尺度的衰落效应，它总是叠加于如阴影、衰减等大尺度衰落效应上。在通信系统中，由于通信地面站天线波束较宽，受地物、地貌和海况等诸多因素的影响，使接收机收到经折射、反射和直射等几条路径到达的电磁波，这种现象就是多径效应。这些不同路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性，导致接收信号呈衰落状态；这些电磁波射线到达的时延不同，又导致码间干扰。若多射线强度较大，且时延差不能忽略，则会产生误码，这种误码靠增加发射功率是不能消除的，而由此多径效应产生的衰落叫多径衰落多径衰落的防范措施 多径对数字信号通信的影响可分为包络衰落(平坦衰落或非选择性衰落)、时延散布(频率选择性衰落)和随机调频或调相(时间选择性衰落)。[9]信号经过移动通信信道传输所产生的误码，可以用增加发射机的功率来减小；但即使把功率增到无限大，也只能把差错减小到一定的程度。此时的比特差错率称为剩余比特差错率，或不可检比特差错率，其大小与移动台速度有关。速度越高，剩余比特差错率越大并可能超过实际要求的比特差错率，因而通常采用分集接收、自适应均衡及纠错码等技术来克服。[9]采用分集技术主要是充分利用传输中多径信号的能量来改善传输中的可靠性。实际上它是利用信号的基本参量在空间域、频率域和时间域中分散和收集的技术，因为“分”与“集”本身就是一对矛盾。为了在接收端得到几乎相互独立的不同路径，可以通过空间域、频率域和时间域的不同角度、不同的方法和措施来实现。[9]空间分集主要是利用不同的接收空间(地点)所接收到信号衰落的独立性，来实现抗衰落的功能。空间分集的基本构成：发射端一副天线发送，接收端可用多副(如n副)天线来接收，各接收天线之间的距离为d。空间分集示意图如右图所示。若空间分集中n副天线的尺寸、增益都相同，则空间分集除了。慢衰落的影响 移动信道的特点及其带来的传播上的特点，对接收点的信号将会产生三种效应。它是由于接收的移动用户高速运动而引起传播频率的扩散而引起的，其扩散程度与用户的运动速度成正比。随参信道的一般衰落特性和选择性衰落特性，是严重影响信号传输的重要特性。至于前面所说的慢衰落特性，因为它的变化速度十分慢，通常可以通过调整设备参量（如调整发射功率）来弥补。而为了抗快衰落，通常可采用多种措施，例如，各种抗衰落的调制解调技术、抗衰落接收技术及扩频技术等。其中，明显有效且被广泛应用的措施之一，就是分集接收技术。其基本思想就是，快衰落信道中接收的信号是到达接收机的各径分量的合成，如果在接收端同时获得几个不同路径的信号，将这些信号适当合并构成总的接收信号，则能够大大减小衰落的影响。空时分组码（Space-TimeBlockCode，STBC）是近年来发展起来的一种新的编码方法。STBC的一个显著的特点是各天线发射的信号之间正交，这不仅能够保证在平坦的慢衰落信道下获得最大的分集增益，而且还可以降低译码复杂度。因此STBC性能好、易于实现，现成为人们研究的热点。目前，对于STBC的大部分研究仍局限于平坦慢衰落信道、并且假设各信道之间的衰落互不相关的条件下。有谁知道快衰落无线信道的特性 快衰落义项指多义词的不同概念，如李娜的义项：网球运动员、歌手等；非诚勿扰的义项：冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。查看详细规范>；>；快衰落（Fast Fading）：移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象。主要由于多径传播而产生的衰落，由于移动体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传输，使到达的信号之间相互叠加，其合成信号幅度表现为快速的起伏变化，其变化率比慢衰落快。10概述快衰落快衰落主要由于多径传播而产生的衰落，由于移动体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传输，使到达的信号之间相互叠加，其合成信号幅度表现为快速的起伏变化，它反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快，故称它为快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变化，所以又称短期衰落(short-term-fading）。移动通信中信号随接受机与发射机之间的距离不断变化即产生了衰落。其中，信号强度曲线的中直呈现慢速变化，称为慢衰落；曲线的瞬时值呈快速变化，称快衰落。可见快衰落与慢衰落并不是两个独立的衰落（虽然它们的产生原因不同），快。MIMO信道容量的介绍 最低0.27元开通文库会员，查看完整内容>；原发布者：dwh64452503.5MIMO信道及其容量3.5.1MIMO系统模型3.5.2MIMO无线信道的容量3.5.3用SVD方法对MIMO的进一步分析3.5.1MIMOChannelModelMTTXantennash11h31h21h22h32h13h23h33h12MRRXantennasx1x2x3y1y2y3？y1？？h11Lh1MT？？x1？？n1？？？？？？？？？hijM？？M？+？M？，？M？=？M？yM？？hM1LhMM？？xM？？nM？？R？？RRT？？T？？R？y=Hx+nn~N(0，σ2I)Modelappliestoanychanneldescribedbyamatrix(e.g.ISIchannels)3.5.1MIMO系统模型？发送信号e69da5e887aae79fa5e9819331333433623764：第j根天线发送xj为零均值i.i.d高斯变量，发送信号的协方差矩阵为：Rxx=E{xxH？总的发送功率约束为PT=tr(Rxx)？若每根天线发送相等的信号功率PT/MT，PTRxx=IMTMT3.5.1MIMO系统模型？信道矩阵：H为复矩阵，hij表示第j根发送天线至第i根接收天线的信道衰落系数。归一化约束：每一根天线的接收功率均等于总的发送功率∑hj=1MT2ij=MT，i=1，2，LMR3.5.1MIMO系统模型？接收端的噪声：各分量为独立的零均值高斯变量，具有独立的和相等方差的实部和虚部。噪声协方差矩阵Rnn=E{nnH？若n的分量间不相关，Rnn=σIMR2？每根接收天线具有相等的噪声功率σ2。

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