分集接收英文解釋翻譯、分集接收的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 diversity reception
分詞翻譯:
分集的英語翻譯:
【電】 diversity
接收的英語翻譯:
receive; incept; take over; take-over
【計】 R; REC; receive; receiving
【經】 reception; takeover
專業解析
分集接收(Diversity Reception) 是無線通信系統中的關鍵技術,旨在通過利用信號傳輸的獨立路徑(分集支路)來克服衰落效應,顯著提升通信鍊路的可靠性與信號質量。其核心思想是“不将所有雞蛋放在一個籃子裡”,即通過接收來自不同路徑、不同時間或不同頻率的同一信號副本,降低信號同時經曆深度衰落的概率。
一、核心原理與技術分類
- 對抗多徑衰落:無線信號在傳輸中會經曆反射、衍射,形成多條路徑(多徑效應),導緻接收信號強度隨機波動(衰落)。分集接收利用多條獨立衰落路徑的信號副本進行合并,降低通信中斷風險。
- 主要分集類型:
- 空間分集(Spatial Diversity):使用多個空間分離的天線接收信號,要求天線間距大于相幹距離(通常大于半個波長),确保各路徑衰落獨立。例如,基站采用多天線接收移動終端信號 。
- 頻率分集(Frequency Diversity):在不同載波頻率上傳輸相同信息,要求頻率間隔大于相幹帶寬(信道相關帶寬的倒數),以規避頻率選擇性衰落 。
- 時間分集(Time Diversity):在時域上重複發送信號,要求時間間隔大于相幹時間(信道變化的時間尺度),適用于時變信道 。
- 極化分集(Polarization Diversity):利用垂直與水平極化波的獨立性,通過雙極化天線接收信號,減少天線間距限制 。
二、合并技術與性能增益
接收端對多個分集支路信號進行合并,常用方法包括:
- 選擇合并(Selection Combining, SC):選擇瞬時信噪比(SNR)最高的支路輸出,複雜度低但未充分利用所有信號能量。
- 最大比合并(Maximal Ratio Combining, MRC):對各支路信號加權(權重正比于支路幅度),最大化合并後信噪比,性能最優但需精确信道估計。
- 等增益合并(Equal Gain Combining, EGC):對各支路等權重合并,性能介于SC與MRC之間。
理論性能提升:在理想獨立衰落條件下,$L$重分集可将中斷概率降低至單天線的$1/L^k$($k$為信道衰落參數)。MRC合并後的輸出信噪比$gamma{text{MRC}}$可表示為:
$$
gamma
{text{MRC}} = sum_{i=1}^{L} gamma_i
$$
其中$gamma_i$為第$i$條支路的瞬時信噪比。
三、典型應用場景
- 蜂窩移動通信(4G/5G):MIMO(多輸入多輸出)技術結合空間分集與複用,提升小區邊緣覆蓋能力 。
- 衛星通信:對抗電離層閃爍引起的信號起伏,常采用時間分集與頻率分集 。
- 短波通信:利用天波傳播的多跳特性,結合空間與頻率分集克服多徑效應 。
四、技術演進與挑戰
現代通信系統将分集技術與編碼(如空時編碼)、波束成形結合,進一步優化頻譜效率。然而,分集增益受限于支路間相關性——路徑不完全獨立時,性能提升會顯著降低 。
參考文獻來源:
- Proakis, J. G., & Salehi, M. Digital Communications (5th ed.). McGraw-Hill, 2008. ISBN 978-0-07-295716-7.
- Goldsmith, A. Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-83716-3.
- Rappaport, T. S. Wireless Communications: Principles and Practice (2nd ed.). Prentice Hall, 2002. ISBN 978-0-13-042232-3.
- IEEE 802.11n-2009 Standard (MIMO-OFDM空間分集規範).
- Schwartz, M. Mobile Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-84347-8.
- 3GPP TS 36.211 (LTE物理層标準).
- ITU-R P.618-13 (衛星鍊路衰落模型).
- ITU-R F.1107-4 (短波傳播特性).
- Paulraj, A., et al. Introduction to Space-Time Wireless Communications. Cambridge University Press, 2003. ISBN 978-0-521-82615-3.
網絡擴展解釋
分集接收是通信系統中用于對抗信號衰落的核心技術,其核心思想是通過接收多個獨立衰落的信號副本并進行合并處理,從而提高通信可靠性。以下是綜合多來源信息的詳細解釋:
一、基本定義
分集接收是指利用信號在空間、頻率、時間等維度上的獨立性,通過分散傳輸和集中處理的方式降低信號衰落影響的技術。其核心包含兩方面:
- 分散傳輸:使接收端獲得多個統計獨立且攜帶同一信息的信號;
- 集中處理:将多個獨立信號合并,最大化有用信號能量。
二、技術原理
-
抗衰落機制
多徑傳輸會導緻信號相位、幅度隨機變化(即衰落)。分集接收通過分離獨立衰落的信號路徑,利用信號間的非相關性,降低同時深度衰落的概率。
-
關鍵條件
各信號路徑需滿足“不相關”特性,可通過空間間隔、頻率間隔或時間間隔實現。
三、分集方式分類
類型 |
實現方法 |
應用場景 |
空間分集 |
多天線接收,間距大于信號波長(如市區≥0.5λ) |
基站、移動終端 |
頻率分集 |
使用間隔大于信道相幹帶寬的不同頻率傳輸同一信息 |
短波通信、雷達系統 |
時間分集 |
在不同時間重複發送信號,間隔大于信道相幹時間 |
時變信道(如高速移動環境) |
極化分集 |
利用垂直/水平極化波的不同衰落特性 |
衛星通信、密集多徑環境 |
四、合并技術
- 選擇式合并:選取信噪比最高的支路信號;
- 最大比合并:對各支路信號加權求和,權重與信噪比成正比(最優合并方式);
- 等增益合并:各支路等權重合并,複雜度較低。
五、典型應用
- 移動通信:對抗城市複雜環境中的多徑快衰落;
- 短波通信:解決深度達40-80dB的快速衰落問題;
- 衛星通信:通過極化分集提升雨衰環境下的鍊路穩定性。
提示:如需了解具體數學公式(如最大比合并的信噪比計算),可進一步說明需求。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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