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,或者产生错误。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)。

1.什么是多径效应

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,或者产生错误。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)。这种现象在以前看模拟信号电视的过程中经常会遇到,在看电视的时候如果信号较差,就会看到屏幕上出现重影,这是因为电视上的电子枪从左向右扫描时,用后到的信号在稍靠右的地方形成了虚像。因此,多径效应是衰落的重要成因。多径效应对于数字通信雷达最佳检测等都有着十分严重的影响。

什么是多径效应

2.多径效应怎么消除

主要通过减小码元传输速率来解决,比如OFDM技术等将串行传输变为并行传输以便减小码元速率。

多径效应怎么消除

3.多径效应解决方法

抗多径干扰主要有如下几个方面措施:
(1)提高接收机的距离测量精度,如窄相关码跟踪环、相位测距、平滑伪距等;
(2)抗多径天线;
智能天线利用多个天线阵元的组合进行信号处理,自动调整发射和接收方向图,以针对不同的信号环境达到最优性能。智能天线是一种空分多址(SDMA)技术,主要包括两个方面:空域滤波和波达方向(DOA)估计。空域滤波(也称波束赋形)的主要思想是利用信号、干扰和噪声在空间的分布,运用线性滤波技术尽可能地抑制干扰和噪声,以获得尽可能好的信号估计。
智能天线通过自适应算法控制加权,自动调整天线的方向图,使它在干扰方向形成零陷,将干扰信号抵消,而在有用信号方向形成主波束,达到抑制干扰的目的。加权系数的自动调整就是波束的形成过程。智能天线波束成型大大降低了多用户干扰,同时也减少了小区间干扰。
(3)抗多径信号处理与自适应抵消技术等。
多址干扰是由于在多用户系统中采用传统单用户接收方案而造成的恶果。单用户接收机采用匹配滤波器作为相关判决的工具,并不考虑多址干扰的存在,每个用户的检测都不考虑其他用户的影响,是一种针对单用户检测的策略。一般说来,单个用户传输时不存在多址干扰,但在多用户环境中,当干扰用户数增加或者他们的发射功率增加时,多址干扰将不容忽视。因此多用户检测技术应允而生,其算法有最优检测算法和次优检测算法。
在CDMA系统中,多用户检测问题实际上就是从若干个随机变量线性组合后加噪声的观察值中提取出目标随机变量的过程。一般情况下,多用户接收机不仅需要知道所有用户的扩频信息而且还需随着系统的时变不断更新。此外,还需估计用户的幅值、相位以及定时信息用于接收端的检测,这样势必造成计算复杂度的增加。由于这一限制,多用户检测大都应用于基站一侧,若要将其应用于移动台一侧,一种实现方法是发送已知的训练序列自适应地将接收机参数调整到理想的工作状态。该方法有明显的弊病:当信道响应突变或者用户数目变化时,就必须重新发送训练序列,而频繁发送训练序列会造成频谱资源的极大浪费。鉴于以上原因,开发不需要所有用户的扩频信息,也不需要发送训练序列的盲多用户检测算法成为业界研究的新热点。以线性检测为例,线性盲多用户检测就是在不知道干扰用户扩频信息,也不需要训练序列的情况下求出权向量的过程。由于所有用户都以相同调制方式独立工作,可以假设各用户的信息码元及同一用户的不同码元之间都是独立同分布的,而幅度的差异可以反映在信道响应混合矩阵的系数中。

多径效应解决方法