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更新于2008-05-16 23:15:46

数字电视分集技术

分集技术来改善接收性能 

• 特别是移动信道，信号变化造成覆盖困难
  • 全向天线
  • 阴影效应
  • 动态多径干扰
• 分集提高移动性的一个很好途径
  • 时间分集 ，频率和空间分集
  • 时间分集
    • 在不同的时隙上发送相同的信息
    • 最小时间间隔要大于或等于信道的相干时间
    • 数字通信中通过纠错编码结合交织技术来实现
  • 频率分集
    • 不同的频率发送相同的信息
    • 频率的间隔是信道相干带宽的几倍以上
    • 由直接序列扩频、跳频等扩频技术引入
    • COFDM可以看成频率分集
  • 空间分集
    • 也称为天线分集，一般是多个发射／多个接收收天线
    • 多个天线在物理空间上分开一定的距离，使得各个天线的接收信号互不相关（一般10个波长）
    • 天线之间间隔的大小随天线高度、传播环境和频率的不同而不同。
• 数字电视的接收分集
  • 切换选择
  • 最大比率合并(MRC)

达到最大的输出信噪比

• 接收分集特点
  • 明显降低信道衰落的影响
  • 2001年，法国Harris公司的研究人员进行了DVB-T的接收天线分集实验(双天线)
  • 在城市和郊区的各种复杂多径环境下，平均SNR门限下降约6 dB
  • 抗多普勒能力增加100%
  • 甚至可以在8k模式下实现移动接收
• 限制
  • 接收天线间距: VHF/UHF频段，这个距离大约为4~7米
  • 多套射频前端增加了接收机的设计尺寸和功耗
  • 数字电视地面广播, 一台发射机为几万甚至几十万台接收机服务，因此增加接收机成本是不能接受的
• 数字电视的发射分集
  • 取得分集增益
  • 简化接收系统的结构，降低了功耗和成本
  • 发射端和接收端要进行合适的信号处理
    • 空时分组编码（Space-Time Block Code，STBC）

• Alamouti 空时分组编码
  • 调制器的输出在连续两个信号周期里从两根发射天线发射出去
    • 第一个周期: 天线1 x1, 天线2发射 x2
    • 第二个周期里: 天线1发射-x2*，天线2发射 x1*

•  Alamouti 接收性能

• 2发1收Alamouti方案与2收MRC接收分集BER曲线的斜率相同，只是Alamouti方案的性能降低了3dB
• Alamouti每根天线发射能量是接收分集方案中单根发射天线发射能量的一半
• 如果Alamouti每根发射天线能量与接收分集方案中单根发射天线的发射能量相同，那么两个方案性能相同

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