
【计】 diversity signal
cent; dispart; distribute; divide; marking; minute
【计】 M
【医】 deci-; Div.; divi-divi
collect; collection; gather; volume
【电】 set
semaphore; signal
【计】 semaphore; signal
【化】 sign; signal
【医】 signal
【经】 call letter; signal
分集信号 (Diversity Signal)
在通信工程中,“分集信号”指利用多条独立或弱相关的传输路径传送相同信息,以克服信道衰落、提升接收可靠性的技术。其核心在于通过信号的冗余传输(时间、频率、空间等维度),降低信号在无线信道中因多径效应、遮挡等因素导致的整体中断概率。
空间分集 (Spatial Diversity)
通过多根发射或接收天线实现。例如接收分集(如基站多天线接收手机信号),利用天线间距大于信道相干距离的特性,使各天线接收信号的衰落相互独立。当一条路径深衰落时,其他路径仍可能正常接收信号。来源:经典通信理论教材如《Digital Communications》(Proakis)阐述多天线分集原理。
频率分集 (Frequency Diversity)
将信号调制到不同载波频率传输。若频率间隔大于信道相干带宽,各载波经历的衰落独立。典型应用如OFDM系统中的子载波分配。来源:IEEE论文常分析频率分集在宽带系统中的作用(例:IEEE Xplore文献库)。
时间分集 (Time Diversity)
相同信息在不同时间重复发送,要求时间间隔大于信道相干时间。结合信道编码(如卷积码)和交织技术,可对抗突发错误。来源:3GPP技术规范(如TS 36.211)定义LTE系统中的时间分集机制。
分集增益(Diversity Gain)定量描述可靠性提升程度。对于$L$条独立衰落路径,若采用最大比合并(MRC),接收信噪比$gamma{mathrm{MRC}} = sum{i=1}^{L} gamma_i$,其中$gammai$为第$i$条路径信噪比。中断概率随$L$增大呈幂律下降:
$$ P
$$
$gamma{text{th}}$为阈值信噪比,$bar{gamma}$为平均信噪比。
国际电信联盟(ITU)在建议书ITU-R P.1410中明确定义分集技术为“利用多个传播路径改善链路可靠性的方法”。工程标准如IEEE 802.11(WiFi)协议簇详细规定了空间分集在MIMO-OFDM系统中的实现方式。来源:ITU官网及IEEE标准文档库。
分集信号是指通过分集技术接收或传输的多个携带同一信息、但具有独立衰落特性的信号副本。其核心目的是通过合并或选择这些独立信号,降低信道衰落对通信质量的影响。以下是关键解析:
抗衰落机制
分集信号利用无线信道中多径传播特性,通过接收多个独立衰落的信号副本(如不同路径、频率或极化方向的信号),结合合并技术(如选择性合并、最大比合并)提升整体信噪比。
示例:4G模块通过分集天线接收多径信号,合并后提升灵敏度约3dB。
技术分类
信号分离与合并
接收端需分离独立的多径信号(如通过天线阵列或频段隔离),再采用算法合并,如最大比合并(加权叠加)或等增益合并。
主集与分集协同
在4G系统中,主集天线(Radio 0)负责收发,分集天线(Radio 1)仅接收信号,两者合并后获得分集增益,提升接收稳定性。
分集信号通过“分散传输、集中处理”策略,利用信号多样性提升通信可靠性,是现代无线系统对抗衰落的核心技术之一。
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