
【計】 diversity channel
cent; dispart; distribute; divide; marking; minute
【計】 M
【醫】 deci-; Div.; divi-divi
collect; collection; gather; volume
【電】 set
【計】 C; CH; channel; signal channel
分集信道(Diversity Channel)是無線通信系統中的關鍵技術,指通過多個獨立傳輸路徑發送或接收同一信號,以克服信道衰落并提升通信可靠性。其核心原理基于“分集增益”,通過空間、時間或頻率上的冗餘傳輸,降低信號因多徑效應、遮擋等因素導緻的瞬時中斷概率。
分集信道可分為三種基礎類型:
根據《IEEE Transactions on Wireless Communications》的數學模型,分集信道的誤碼率(BER)可通過最大比合并(MRC)優化: $$ P_e approx frac{1}{(4bar{gamma})^L} cdot binom{2L-1}{L} $$ 其中,$bar{gamma}$為平均信噪比,$L$為獨立信道數量。
國際電信聯盟(ITU-R M.2135-1)标準文件指出,分集技術可使城市環境下無線鍊路的可用性提升40%以上。相關實現方法在《Wireless Communications: Principles and Practice》(Theodore S. Rappaport著)第6章有詳細電路設計分析。
分集信道是通信領域中用于對抗信號衰落、提升傳輸可靠性的技術性概念,其核心是通過多路徑冗餘傳輸實現抗幹擾目的。具體解釋如下:
分集信道指在信號傳輸過程中,利用多個獨立衰落特性的信道(如不同空間、頻率或時間維度)同時發送同一信號的技術。接收端通過合并這些獨立信道的信號副本,降低因多徑效應或幹擾導緻的信號失真風險。
空間分集
通過多天線接收/發送信號,要求天線間距大于信號相幹距離(通常≥3倍波長),以獲取獨立衰落路徑。例如基站采用多天線接收移動終端的信號。
頻率分集
将信號調制到不同載波上傳輸,載波間隔需超過信道相幹帶寬。典型應用如擴頻通信中的多頻段傳輸。
時間分集
在時間軸上以超過信道相幹時間的間隔重複發送信號,適用于時變信道環境。例如在深衰落時段後重傳數據。
主要用于無線通信系統(如4G/5G、衛星通信),尤其在多徑效應顯著的複雜傳播環境中,可顯著降低誤碼率。
擴展說明:分集信道與常規信道的核心差異在于其主動利用冗餘路徑而非被動依賴單一傳輸媒介,屬于信道增強技術。
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