无线通信中存在的远近效应、多普勒效应、多径效应以及其应对策略

1、远近效应

远近效应(near-far effect)是指在运动过程中,基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时,由于距离基站较近的移动台信号较强,距离较远的移动台信号较弱,距离基站近的移动台的强信号将会对另一移动台信号产生严重的干扰。如下图,MS1发送到BS的信号相对于MS2强,此时较强的信号就会对较弱的信号产生干扰。
远近效应
功率控制。为了解决远近效应,可以通过调整发射机的发射功率使得信号到达接收机时信号强度基本相等。CDMA系统就采用了这一技术来解决远近问题,可以有效的解决多址干扰问题。

2、多普勒效应

多普勒效应 (Doppler effect) 是指物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。观测者在运动的波源前面,波就被压缩,波长变短,频率变高。观测者在运动的波源后面时,波长就会变长,频率变低。
多普勒
多普勒效应在高铁等高速行驶情况下较为常见,大部分的厂家都是采用了自动选频控制算法,用于快速的进行频移校正,对列车运行的位置进行频率补偿。除此之外,运营商会在高铁沿线增加基站的数量和密度,或者采用单独组网的方式,将高铁专网和公共网分开,避免发生切换。

3、多径效应

多径效应(multipath effect)指电磁波经不同路径传播后,各分量场到达接收端时间不同,按各自相位相互叠加而造成干扰,使得原来的信号失真甚至产生错误。比如电磁波沿不同的两条路径传播,而两条路径的长度正好相差半个波长,那么两路信号到达终点时正好相互抵消了(波峰与波谷重合)。
多径
多径效应会导致信号的衰落和相移,产生的符号间干扰进而影响到信号传输的质量。可以通过减小码元传输速率来解决,比如OFDM将串行传输变为并行传输以便减小码元速率,除此之外,时域均衡、和Rake接收机都能用于对抗由多径产生的干扰。那么

正交频分复用(OFDM)技术是LTE采用的关键技术之一,它是将数据流分解成若干个独立的低速比特流,从频域上分成多个子载波并行发送。这样可以有效地降低在高速传输时由于多径传输而带来的码间干扰。

时域均衡基本思想是使用横向滤波器在延迟时间内利用当前接收到的编码序列判断下一个编码序列,去除判断规则之外的错误编码,从而消除编码中存在的错误,减小码间干扰。例如已知编码序列11001的下一个应该是10,若出现01,则去除,接着判断下一个序列,直到恢复正确的编码序列。

RAKE接收技术是第三代CDMA移动通信系统中的一项重要技术。在CDMA通信系统中,由于信号带宽较宽,存在着复杂的多径无线信号,通信受到多径衰落的影响。RAKE接收技术实际上是一种多径分集接收技术,可以在时间上分辨出细微的多径信号,对这些分辨出来的多径信号分别进行加权调整、使之复合成加强的信号。由于该接收机中横向滤波器具有类似于锯齿状的抽头,就像耙子一样,故称该接收机为RAKE接收机。简单的说RAKE技术就是把接收信号中的各路子径分离出来独自处理,最后按一定的算法合并输出

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/kai_locust/article/details/108267568
今日推荐