
【电】 frequency diversity
frequency
【计】 F; frequency
【化】 frequency
【医】 frequency
【经】 frequency
【电】 diversity
频率分集(Frequency Diversity)是无线通信中的一种抗衰落技术,其核心思想是通过在多个不同频率上传输相同或相关的信息,利用频率域上的独立性来克服信道衰落的影响。以下是详细解释:
跳频(Frequency Hopping)
信号在预设的多个频率点间快速切换传输,如蓝牙(Bluetooth)和军事通信系统。
优势:降低连续深衰落的概率,提升抗干扰能力。
来源:IEEE Communications Society标准文档
扩频技术(Spread Spectrum)
通过直接序列扩频(DSSS)或正交频分复用(OFDM),将信号能量分散到宽频带中。
典型应用:Wi-Fi(IEEE 802.11)、4G/5G(OFDM子载波)。
来源:3GPP技术规范(TS 36.211)
频率间隔要求:分集频率需大于信道的相干带宽(Coherence Bandwidth),确保衰落独立性。
公式:
$$ Delta f > Bc approx frac{1}{tau{text{rms}}}
$$
其中 (tau_{text{rms}}) 为信道时延扩展的均方根值。
来源:Rappaport, T. S., Wireless Communications: Principles and Practice(教材)
分集增益:通过合并多路信号(如选择合并、最大比合并),误码率可降低 (L) 倍((L) 为独立频率路径数)。
蜂窝移动通信(如LTE/5G)
OFDM技术将数据分配到多个正交子载波,天然具备频率分集特性。
来源:3GPP TS 38.211(5G NR物理层标准)
深空通信
通过宽频带传输对抗星际信道中的频率选择性衰落。
来源:NASA JPL深空网络设计指南
高频段通信(毫米波)
在易受遮挡的高频段,分集技术补偿路径损耗和遮挡效应。
分集类型 | 实现维度 | 适用场景 |
---|---|---|
频率分集(Frequency) | 频域 | 宽带系统、频率选择性信道 |
空间分集(Spatial) | 空域(多天线) | MIMO系统 |
时间分集(Time) | 时域(重传/编码) | 慢变信道 |
权威参考来源:
(注:因未搜索到可引用网页,来源标注为领域公认权威文献及标准组织,实际引用时需替换为具体文献链接或DOI。)
频率分集是一种通过分散信号传输频率来提升通信可靠性的技术,主要用于对抗无线信道中的频率选择性衰落。以下是其核心要点:
频率分集通过在多个不同载波频率上同时发送同一信号,利用不同频段衰落特性的不相关性,接收端对信号进行合并或选择,从而降低整体信号失真的概率。
频率间隔要求
载波频率间隔需大于信道相干带宽,公式为:
$$
Delta f geq frac{1}{T_m}
$$
其中,( T_m )为最大多径时延差。例如,市区环境中若( T_m=3mu s ),则相干带宽约53kHz,载波间隔需超过此值。
抗衰落机制
不同频率的信号在传输中经历独立衰落,通过合并技术(如选择式合并、最大比合并)提升信号质量。
主要应用于无线通信、卫星通信及雷达系统,尤其在多径效应显著的环境中(如城市、山区)。
提示:若需了解具体实现参数(如分集增益计算),可参考和中的公式推导及工程案例。
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