2Rake（数字通信技术）.ppt

§8.2Rake的内容和要求内容目的了解Rake接收技术的背景掌握Rake接收的原理了解Rake接收的设计考虑了解Rake接收方式的要求选择需要掌握常规的设计方法耙式. 1.直接序列扩频通信的基本方法无线信号的传输方法发送信号为: 接收: 将接收信号乘以本地扩展码并输出积分: 1.直接序列扩频的基本方法频谱通信2.直接序列扩展频谱解扩器中信号的特性接收信号s（t）中的扩频码与本地扩频码同相，即可以对数据进行扩频. 如果相位差大于1个码片宽度，即不输出信号. 2.直接序列扩频信号的可分解性1.无需多径传输的接收信号: 2.直接序列扩频信号的可分辨性2.具有多径传输的接收信号: 如果仅使用一个解扩，则相关器只能接收第一个多径分支信号rake接收机工作原理，而其他分支信号则没有信号输出. 如果使用两个解扩分支，则可以接收两个多径分支信号，而其他多径分支信号则没有信号输出. 概括: 每个解扩分支可以分解一个多径信号. 2.直接序列扩频信号的可分解性3.多径接收下直接扩频信号的可分解条件所有多径分支的延迟间隔大于1个条带宽度.

重要结论: 对于直接序列扩频信号，可以通过接收端的地址码实现多径信号的分离. 由于此由多个相关分支组成，因此其结构类似于用于耙地的耙子，因此英文名称称为“ Rake”. 瑞克接收可被视为组件集之一，因此其信号组合算法与先前的分集相似. 2.直接序列扩展频谱信号的可分解性讨论了直接序列扩展频谱的Rake接收原理: 它可以被视为一种分集技术（需要讨论）. 直接序列扩频瑞克接收原理: 它可以看作是一种时间分集接收技术（需要讨论）. 3. Rake接收机的工作原理1. Rake接收机的结构在每个路径上使用一个相关，每个相关都与接收信号的延迟形式有关；然后，将每个相关器的输出加权Delay，并将加权后的输出添加到一个输出中，以提供比单个相关器更好的信号检测；然后解调并据此做出决定. 3. Rake的工作原理Rake的结构框图3. Rake的工作原理2. Rake的设计目标最大化到达的信号的信噪比决定者. 讨论图8.7中的示例: Rake可以带来什么好处？为什么相关输出的信号电平在两个接收分支中波动: 这是由于接收噪声引起的吗？还是由于其他因素？ 3. Rake的工作原理3. Rake要解决的问题多径状态检测（延迟和幅度）多径信号合成4.多径状态检测在Rake接收机中，您可以设置特殊的Search相关器，主要负责检测可能的多径分支: 检测多径分支的延迟和幅度相位.

3. Rake接收机的工作原理5.信号组合技术（SD）的选择性组合最大比率组合（MRC）等增益组合（EGC）3. Rake接收机的工作原理最大组合比率（MRC）加权系数: 特点: 最大比率信号组合这项技术将确保检测器输入端的最大信噪比. 第三，Rake接收机的工作原理等增益合并（MRC）和其他增益合并可能不如选择性合并那么好原因: 等增益合并RAKE只有一个分支可以接收更强的信号，而其他分支只能接收更强的信号非常强大较少的信号能量会降低等增益组合RAKE的信噪比. 方法: 为RAKE接收机的每个分支设置一个阈值，并在信号电平低于阈值时关闭该分支. 三，瑞克接收机的工作原理6.瑞克接收机的特点可以有效克服无线信号的多径传输；它具有最简单的中频发送和接收硬件. 四，信号参数的选择1.接收机复杂度与扩频带宽之间的关系扩频接收机的实现复杂度与其扩频带宽成正比. 扩频带宽越大，线性增加实施复杂度. 2.扩频接收机的时间分辨率与扩频带宽之间的关系扩频带宽（系统带宽）为W的扩频信号的时间分辨率为1 / Wrake接收机工作原理，一般的扩频接收机只有一个相关器接收时间窗TW = 1 / W内的多径信号能量，并抑制时间窗TW外的多径信号.

就多径信号的分离而言，扩频带宽越好. 第四，信号参数的选择3.扩频带宽与接收到的分支信号的衰落特性之间的关系. 因为扩频接收机的单个分支只能在时间窗口TW = 1 / W内观察到多径信号. 时间窗口越宽，信号衰落越严重. 4.扩频带宽的选择应考虑到不会产生符号间串扰的时间窗口的宽度不应与所传输符号的宽度相当. 从而确保它是一种用于信息传输的非频率选择性衰落. 5.扩频带宽和分支数量之间的折衷具有L个分支的Rake接收机在TW = L / W内的多径信号有效接收时间（L是RAKE接收机的分支数）. 希望L个分支可以接收大多数多径信号. 4.信号参数选择示例如果多径信道的最大延迟为3μs（室内信道的典型值），则使用IS-95 CDMA的1.25 MHz扩展带宽，时间分辨率约为1μs. 增益组合或最大比率组合RAKE接收机可以接收几乎所有信号能量. 如果使用10MHz扩频带宽和0.1μs的时间分辨率，则三个分支的等增益组合或最大比率组合只能用于在时间窗口TW =0.3μs（<<3μs）内接收多径信号能量，接收到的信号能量仅占总能量的一小部分. 对于IS-95 CDMA系统，多径特性的现场测试表明，不同路径数的概率分布为: 3条路径20％，2条路径50％，1条路径28％.

这表明RAKE必须至少具有处理三个路径的分集能力. 考虑到特定实现的复杂性，IS-95 CDMA基站使用4倍分集，而移动站使用3倍分集. 4.信号参数的选择6.结论对于微蜂窝或城市通信环境，多径延迟相对较小，并且需要宽带扩频信号以确保有足够的可分离多径信号来实现有效的RAKE接收. 对于城市环境中的小区，多径延迟很大. 如果使用宽带扩频信号，则需要多分支RAKE，并且硬件复杂度很高. 五，Rake接收机1中的信号合并方法. 检测后积分（PDI）多径接收机的积分方法是采用地址码匹配滤波，并在等于多径扩展秒数的一个积分时间内执行积分输出. 五，Rake中的信号合并方法每个组件的作用地址码匹配过滤器: 检测所有可解析的多径分支. 积分器: 在某个延迟扩展区域内组合所有已解析的多路径分支. 要求它不能大于符号宽度Tb，否则多径将落入相邻符号中并引起符号间干扰. 第五，瑞克接收机中的信号合并方法. 特点是易于实现；不使用多径参考信息，影响分集效果；抗噪声性能差: 包括第二范围内的干扰和噪声. 改进后的方法可以筛选出多个峰值，去除明显大于噪声背景的多径分量，并按照一定的规则进行合并.

第五，Rake接收机DPSK-RAKE接收机中采用信道参数测量的信号组合方法: 采用地址码匹配滤波多径信道特性检测最大值，而不是信号组合. 五，Rake接收机中的信号组合路径特性检测方法为了获得信道参数，可以使用探测信号. 探测信号可以是特殊信号（训练序列），也可以是数据信号本身. 接收机通过接收探测信号来估计信道参数{{}和{}. 特点高复杂度和最佳性能第五，Rake接收机中的信号组合方法. 3.具有信道参数测量功能的DPSK-DRAKE接收机实现方案: 与DPSK-Rake接收机相同. 没有估计信道多径的幅度和相位特性. 五，Rake接收机中的信号组合模式并行相关的RAKE接收机上面的Rake接收机有一个问题: 它需要使用扩频地址码匹配滤波，因此系统硬件结构很复杂. 改进: 该方案如下图所示. V. Rake接收机中的信号组合模式组件的功能搜索器的作用是搜索所有多径并估计多径的相位，到达时间和强度参数. 并行相关器根据搜索器的参数接收特定的多径信道，并实现最大比例信号合并. 特点结构简单，性能出色5. Rake接收机中信号组合方法示例对于IS-95CDMA系统，基站中的RAKE接收机包括4个并行相关器和2个搜索相关器. 基站无法获得多径信号. 对于相位信息，一般采用不相关的最大比合并准则；移动站中的RAKE接收机包括3个并行相关器和一个搜索相关器. 它可以使用基站发送的导频信号来估计多径信号的时间和强度参数的相位和到达.

总结本课主要介绍Rake接收技术的以下背景Rake接收原理Rake接收设计注意事项Rake接收方法作业和思考问题8.3请解释RAKE多样性与传统多样性和适用场合之间的区别. 8.4请简要说明RAKE接收机的工作原理. 谢谢！ * *通信工程学院通常接收三种类型的信号组合技术. 选择性合并技术是最简单的，通常性能最差. 匹配滤波器低通M t第二积分器采样决策r（t）t = nT b输出匹配滤波器S（t）信道估计器采样决策横向滤波T b输入t = nT b {kt}} {ka）} r（t）输出·匹配滤波器S（t）信道估计器采样决策延迟线T b输入t = nT b {kt}} r（t）输出延迟线合并相关器1相关器2相关器3搜索输出r（t）

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/shumachanpin/article-203903-1.html