关键词:多径,码间干扰
多径效应
在无线信道中,多径是指有一个LOS(line of sight),多个NLOS.在下面的模型中,我们简化为只有一个LOS和一个NLOS。假设RBS到UE的距离为L,RBS到反射面的距离为D;则NLOS的路径为2*D-L。电磁波功率随距离r按平方规律衰减,相应的电场强度(可以看成接收信号电压)随1/r规律衰减。
clear all;
close all;
f=1;
v=0;
c=3e8;
r0=3;
d=10;
t1=0:0.0001:10;
E1=cos(2*pi*f*(t1-r0/c))./r0;
E2=cos(2*pi*f*(t1-(2*d-r0)/c))./(2*d-r0);
figure
plot(t1,E1);
hold on;
plot(t1,-E2,'-g');
hold on;
plot(t1,E1-E2,'-r');
legend('LOS','NLOS','LOS+NLOS');
axis([0 10 -0.8 0.8]);
f=1 and L=3:
f=1 and L=9:
f=100e6 and L=3:
当L=3;合成信号在f=1的时候是衰减的,但是在f=100e6的时候只增强的。在同一位置,由于反射径信号的存在,发射不同频率的信号时,在接收机处接收到信号有的频率是被增强了,有的频率是被削弱了。频率选择性由此产生。那什么频率被增强,什么频率被消弱,则要引出相干带宽**的概念。
当信号f改变
会导致相位变化π;合成信号的幅度就会从最高变到最低。Td为信号到达的时间差,相干带宽Bc为1/Td。假设发射的信号带宽较窄,小于相干带宽,我们可以知道,信号的频带内受到的衰落影响基本是一致的。这时称这样的衰落为平坦衰落。超过了相干带宽Bc就是频率选择性信道。如果信号带宽Bs>Bc,会导致码间干扰ISI。
码间干扰分析
采样时刻通常位于符号的中间,如下图所示,增长符号时间可以降低多径引起的码间干扰。
有的时候是在采样时刻取得采样值之后,进行判断。有时候是在符合时间内对其进行积分。
为了消除码间干扰的影响,可以通过插入保护间隔的方法来解决。如果是采用采样判决的方法的化,可以插0;如果采样积分的方法,插0的化,会导致符号周期内积分不为0;这样的话,会为了解决ISI的问题而引入ICI。
所以在OFDM中采用插入循环前缀CP的方法。