简述技术研究多重分集检测前合并技术

论文导读：
摘要：检测后合并技术由于其实现简单在多重分集接收系统中得以广泛应用，但检测后合并技术所需解调支路与分集接收重数成正比，这就造成解调器的硬件成本大大提高。针对这一缺陷，对检测前合并技术进行了研究，通过公式推导，理论分析得出如下结论：检测前合并亦能实现等增益合并和最佳合并，采用检测前合并技术能够在保证解调器性能不受影响的前提下而使其成本大大降低，因此，检测前合并技术可以在工程上得以推广应用。
关键词：检测前合并 检测后合并 最佳合并 分集接收
1007-9416（2013）04-0118-02
在无线通信中，发射信号可能经过直射、反射、散射等多条路径到达接收端，这些多径信号相互叠加会形成衰落，衰落会严重影响通信质量。分集接收是一种有效的抗衰落措施，其基本思想是将独立衰落信道上发送的几个携带相同信息的信号提供给接收机，接收机将接收到的互不相关的独立信号按一定的规则合并起来，使接收到的有用信号能量最大，进而提高接收信号的信噪比，从而达到抗衰落的目的。
将接收端得到的个不同独立信号合并起来，从合并方式上来讲分为选择式合并、最大比值合并、等增益合并。选择式合并是指检测所有分集接收信号，以选择其中信噪比最高的那一个接收支路作为合并器的输出，选择式合并方法简单，实现容易，但是，由于未被选择的分集接收信号丢失，因此抗衰落效果差。最大比值合并是一种最佳合并方式，它对多路分集接收信号进行同相相加，权重是各分集接收支路的信噪比，最大比值合并的输出信噪比等于各分集接收支路信噪比之和，因此，最大比值合并的抗衰落能力最强；等增益合并无需对分集接收信号加权，各分集接收支路是等增益相加，等增益合并方式实现简单，其性能接近于最大比值合并。
多重分集接收信号的合并位置可以选择在检测之后的低频处理（检测后合并），此种方法实现简单，但解调器的解调支路与分集接收信号的重数成正比，因此其实现成本较高；多重分集接收信号的合并位置也可以选择在检测之前进行（检测前合并），此种方法仅需要一条解调支路，可简化设备，降低成本。检测前合并技术是本文的研究重点。
1 检测前合并技术概述
图1和图2分别为多重分集接收信号检测前合并和检测后合并实现框图。其中，为第一条分集接收信号，为第条分集接收信号。由图可知，对于重分集接收信号，若采用检测后合并技术，则需要条解调支路；若采用检测前合并技术，只需要一条解调支路。因此，检测后合并技术所需的硬件成本远远高于检测前合并技术所需的硬件成本。
由于各条分集接收信号的多径时延不同，如果将各分集接收信号直接相加则可能导致信号之间相互抵消。为了保证各分集接收信号合并时相位相同，通常采用锁相法或校相法对相位进行校正。锁相法需要有足够高的信噪比，当信噪比很低时，锁相环失锁，整个通信系统不能正常工作，分集也就失去作用。因此工程中应采用移相法、Bickford环或相位校正环首先对各分集接收信号进行相位校正，然后相加合并以达到抗衰落的目的。下面对移相法、Bickford环以及相位校正环分别进行研究。
2 移相法
3 Bickford环
5 结语
本文首先分析检测后合并技术的不足，并就此提出弥补这一不足的检测前合并技术。通过公式推导证明检测前合并既能实现多重分集接收信号的等增益合并又能实现多重分集接收信号的最佳合并。解调器的误码性能决定于进入判决器的信噪比，在多重分集接收系统中，进入判决器的信噪比取决于采用何种合并方式，而与合并位置的选择无关。因此采用检测前合并技术可以在保证解调器性能不受影响的前提下而使其成本大大降低，应在工程中得以广泛应用。
参考文献
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