Raker接收机原理与性能分析文献综述
2020-04-11 14:09:45
文 献 综 述
一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
目前的数字移动通信网的主要多址方式是FDMA、TDMA系统(GSM,DAMPS)。在频谱效率上约是模拟系统的3倍,容量有限;在话音质量上13kbit/s编码也很难达到有线电话水平;TDMA系统的业务综合能力较高,能进行数据和话音的综合,但终端接入速率有限(最高9.6kbit/s);TDMA系统无软切换功能,因而容易掉话,影响服务质量;TDMA系统的国际漫游协议还有待进一步的完善和开发。因而TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入,而CDMA码分多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等。
码分多址技术利用扩展频谱(Spread Spectrum:SS)的技术将信号进行扩频后,使其分散到较宽的频段上传输,在接收端进行解码将信号恢复成原来的信号频宽.扩展频谱技术主要分为直接序列扩频(DS-SS:Direct Sequence Spread Spectrum)和跳频扩频(FH-SS:Frequency Hopping Spread Spectrum)。
然而,经过了扩频后的带宽会变得较宽,信号带宽若大于通道的相干带宽(coherent bandwidth)时,信号在经过无线通道时会遭受频率选择性衰减(frequency selective fading)的问题。在接收端为了克服信号失真则必须利用比较复杂的耙式接收器(RAKE receiver)来收集每个路径的信号,才能克服多重路径(multipath)的影响。
二、Rake接收机的基本原理
在CDMA扩频系统中,信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。不同于传统的调制技术需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰,CDMA扩频码在选择时就要求它有很好的自相关特性。这样,在无线信道中出现的时延扩展,就可以被看作只是被传信号的再次传送。如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度,那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声,而不再需要均衡了。
RAKE接收机框图
由于在多径信号中含有可以利用的信息,所以CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。其实RAKE接收机所作的就是:通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号,并把它们合并在一起。图为一个RAKE接收机,它是专为CDMA系统设计的经典的分集接收器,其理论基础就是:当传播时延超过一个码片周期时,多径信号实际上可被看作是互不相关的。 带DLL的相关器是一个具有迟早门锁相环的解调相关器。迟早门和解调相关器分别相差#177;1/2(或1/4)个码片。迟早门的相关结果相减可以用于调整码相位。延迟环路的性能取决于环路带宽。