¿Qué es la tecnología de la diversidad?

De acuerdo con los principios de la teoría de la señal, si se proporcionan al receptor copias de la señal transmitida original con otros niveles de atenuación, ayudará a determinar correctamente la señal recibida. Este método de mejorar la tasa de decisión correcta de una señal recibida proporcionando múltiples copias de la señal transmitida se llama diversidad. La tecnología de diversidad se utiliza para compensar las pérdidas del canal por desvanecimiento. Generalmente aprovecha las características no correlacionadas de muestras independientes de la misma señal en el entorno de propagación inalámbrica y utiliza ciertas técnicas de combinación de señales para mejorar la señal recibida y resistir los efectos adversos causados ​​por el desvanecimiento. . Los medios de diversidad espacial pueden superar el desvanecimiento selectivo espacial, pero la distancia entre los receptores de diversidad debe cumplir la condición básica de ser mayor que 3 veces la longitud de onda. Introducción a la tecnología de diversidad El efecto de desvanecimiento es uno de los principales factores que afectan la calidad de la comunicación inalámbrica. La profundidad del desvanecimiento rápido puede alcanzar 30~40 dB. Si desea aumentar la potencia de transmisión, aumentar el tamaño y la altura de la antena, etc. para superar este desvanecimiento profundo, no es realista y causará interferencias a otras estaciones de radio. El método de diversidad se utiliza para recibir señales que transportan el mismo mensaje que tienen poca correlación entre sí en varias ramas, y luego combinar y emitir las señales de cada rama mediante tecnología de combinación, lo que puede reducir en gran medida el riesgo de desvanecimiento profundo en el terminal receptor. Probabilidad. En consecuencia, es necesario utilizar tecnología de recepción de diversidad para mitigar el impacto del desvanecimiento con el fin de obtener ganancia de diversidad y mejorar la sensibilidad de recepción. Esta tecnología se ha utilizado ampliamente en canales de acompañamiento que incluyen comunicaciones móviles, comunicaciones de onda corta, etc. En los sistemas de comunicaciones móviles de segunda y tercera generación, estas tecnologías de recepción por diversidad se han utilizado ampliamente. El principio básico de la tecnología de diversidad El principio básico de la diversidad es recibir múltiples copias que transportan la misma información a través de múltiples canales (tiempo, frecuencia o espacio). Debido a las diferentes características de transmisión de múltiples canales, se producirá el desvanecimiento de múltiples copias de la señal. no ser el mismo. El receptor utiliza la información contenida en múltiples copias para recuperar con mayor precisión la señal transmitida original. Si no se utiliza tecnología de diversidad, en condiciones de ruido limitado, el transmisor debe enviar mayor potencia para garantizar una conexión de enlace normal cuando la condición del canal es deficiente. En un entorno inalámbrico móvil, dado que la capacidad de la batería de los terminales portátiles es muy limitada, la potencia disponible en el enlace inverso también es muy limitada. El método de diversidad puede reducir la potencia de transmisión, lo cual es muy importante en las comunicaciones móviles. La tecnología de diversidad incluye dos aspectos: primero, transmisión descentralizada, que permite al receptor obtener múltiples señales de desvanecimiento estadísticamente independientes que transportan la misma información; segundo, procesamiento centralizado, que procesa múltiples señales de desvanecimiento estadísticamente independientes recibidas por el receptor combinadas para reducir los efectos. de desvanecimiento. Por lo tanto, la condición más importante para obtener el efecto de diversidad es que cada señal "no esté correlacionada". Importancia de la investigación de la tecnología de diversidad En los sistemas de comunicaciones móviles reales, las estaciones móviles a menudo funcionan en grupos de edificios urbanos u otros entornos geográficos complejos, y la velocidad y dirección del movimiento son arbitrarias. Después de que la señal transmitida pasa por la ruta de propagación de reflexión, dispersión, etc., la señal que llega al extremo receptor suele ser la superposición de múltiples señales con diferentes amplitudes y fases, lo que hace que la amplitud de la señal recibida fluctúe aleatoriamente, formando un desvanecimiento por trayectos múltiples. Los componentes de la señal en diferentes caminos tienen diferentes retardos de propagación, fases y amplitudes, y están acompañados de ruido de canal. Su superposición hará que las señales compuestas se cancelen o mejoren entre sí, lo que provocará un desvanecimiento severo. Este tipo de desvanecimiento reducirá la potencia de señal útil disponible y aumentará el impacto de la interferencia, causando distorsión, ensanchamiento de la forma de onda, superposición de formas de onda y distorsión de la señal recibida del receptor, e incluso causando una gran cantidad de errores en la salida del demodulador del sistema de comunicación, haciendo la comunicación completamente imposible. Además, si el transmisor o receptor está en estado móvil, o el entorno del canal cambia, las características del canal cambiarán aleatoriamente con el tiempo y la señal recibida tendrá una distorsión más severa debido al efecto Doppler. En las comunicaciones móviles reales, además del desvanecimiento por trayectos múltiples, también se produce el desvanecimiento por sombras. Cuando la señal está bloqueada por edificios altos (como una estación móvil que se mueve frente a un edificio lejos de la estación base) o terreno ondulado, la amplitud de la señal recibida se reducirá. Además, los cambios en las condiciones meteorológicas también afectan la propagación de la señal, provocando cambios en la amplitud y fase de la señal recibida. Éstas son características únicas de los canales móviles, que tienen efectos adversos en las comunicaciones móviles. Para mejorar el rendimiento de los sistemas de comunicaciones móviles, se pueden utilizar tres tecnologías, diversidad, ecualización y codificación de canales, para mejorar la calidad de las señales recibidas. Se pueden utilizar solas o en combinación.