RAKE接收机原理

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rake接收机

rake接收机

和移动台一样,基站侧也是有rake接收机的,但与移动台的rake接收机有些不同。

移动台的rake接收机有三个相关器和一个搜索器,其中三个相关器在软切换状态可以接收来自不同导频偏置的基站的信号(相当于时间分集,因为导频偏置就是在时间上区分),也可以接收来自同一基站的不同路径时延的信号(相当于路径分集)。

而基于IS95的基站的rake接收机有四个相关器和两个搜索器,一个基站的rake接收机使用四个相关器接收同一个移动台不同路径时延的信号。

也就是说,这里只用到了于路径分集。

“如果移动台不处于软切换状态,那接收只有一路,选择最强的多径信号,整个过程根本就没有合并多路信号的过程。


这是不对的,因为基站对单个移动台进行了四路的路径分集合并,一般是最大比合并,就算是选择最强的多径信号,那就是选择式合并,也算是一种合并方式啊。

“如果移动台处于软切换状态,多个基站同时接收移动台的信号,BSC选择最好的一路。


这也属于选择式合并,不过这已经到BSC了,是在合并多个BTS的信号,而rake接收机是针对单个BTS的,所以这跟rake接收机无关。

移动通信系统中Rake接收机系统建模与验证

移动通信系统中Rake接收机系统建模与验证

移动通信系统中Rake接收机系统建模与验证航天学院:赵文军指导教师:王进祥教授摘要:论文针对多径衰落信道,对移动通信系统中Rake接收机实现原理进行了深入研究,使用MATLAB和C语言完成了Rake接收机算法建模和其验证平台的搭建。

课题结合第三代移动通信系统中Rake接收机的经典实现结构,重点研究了Rake接收机涉及的关键技术:匹配相关技术、多径搜索技术、锁相环跟踪技术及解扩合并技术。

在此基础上,进行了Rake接收机验证平台的搭建,包括信源发送数据、多径衰落信道及加性高斯白噪声信道的建模,并基于此平台验证了Rake接收机的功能正确性。

关键词:移动通信; 多径传播; Rake接收机; 验证平台Abstract:This paper, aiming at multipath fading channel, using MATLAB and C programming language, has completed the algorithm modeling of Rake receiver and the structure of its verification platform, which is based on the principle of Rake receiver in the mobile communication system. This project, combined with the classical Rake receiver structure of the third generation mobile communication system, mainly study the Rake receiver key technologies involved, including the matched correlation technology, multipath searching technology, phase-locked loop tracking technology and despreading and combination technology. On this basis, a Rake receiver verification platform is constructed, including the source of sending data, multipath fading channel and additive white Gaussian noise channel model, then based on the platform , the functional correctness of Rake receiver is analyzed.Key words:mobile telecommunication, multipath propagation, rake receiver, verification platform1引言进入二十世纪,以码分多址(CDMA)技术为基础的第三代移动通信系统的开发成为通信领域中最热门的话题。

移动通信第四章抗衰落技术

移动通信第四章抗衰落技术
▪ 交织编码:主要纠正突发差错。
▪ Turbo码:具有较强的纠错能力,但译码 复杂,时延大,适合数据业务。
▪ 奇偶校验码
K个码元
k个码元+ L个校验码元=N个码元
举例:设信息序列长K=3, 校验序列长L=4;输入信息比特 为{S1, S2, S3}, 校验比特为{C1, C2,C3, C4};
校验的规则为:
Remainder
D16 D15 D2 1
= D9+D8+D7+D5+D4+D = 0·D15+0·D14+0·D13+0·D12+0·D11+0·D10+1·D9+1·D8+1·D7+0·D6+1·D5
+1·D4+0·D3+0·D2+1·D1+0
输出: 101101110000001110110010
得 到 :C(D)
S(D) DL
Remainder
g(D)
S(D) DL
C(D) Re D21 D20 D18 D17 D16
Remainder
D16 D15 D2 1
(D7 D6 D4 D3 D)(D16 D15 D2 1) D9 D8 D7 D5 D4 D
一. 原理
4.4 均衡技术
均衡技术是指各种用来处理码间干扰的算法和实现方法。
m(t)
r(t) cp(t)
t1
t2
t3
码间串扰
如果要消除码间干扰,需要系统传输特性满足无码间串扰条 件,即奈奎斯特第一准则。
第四章 抗衰落技术
二. 无码间串扰条件
1. 频域:系统传输特性满足:

Rake接收机教案

Rake接收机教案

Rake接收机
一、教学目标:
掌握认识CDMA系统中的Rake接收机原理,深刻认识Rake接收机改善信号机理。

二、教学重点、难点:
重点掌握分析CDMA系统中的Rake接收信号技术。

三、教学过程设计:
(1)由于扩频信号之间的时延超过一个码片时,彼此就不相关,接收机就可以对其分别解调。

(2) 所以说扩频信号适于多径信道的传输。

•RAKE接收机接收多个多径信号,将其合并,实现分集。

•手机和基站均采用RAKE接收。

四、课后作业或思考题:
论述分析Rake接收技术怎样改善信号质量?
五、本节小结:
对本节内容进行小结。

多径衰落信道中的RAKE接收机性能研究

多径衰落信道中的RAKE接收机性能研究

第12卷第4期2009年10月西安文理学院学报:自然科学版Journal of Xi ,an University of A rts &Science (Nat Sci Ed )Vol .12 No .4Oct .2009文章编号:100825564(2009)0420102203收稿日期:2009203212作者简介:张晓蓉(1982—),女,陕西蒲城人,西安文理学院网络管理中心助理工程师.研究方向:通信网络技术.多径衰落信道中的RAKE 接收机性能研究张晓蓉(西安文理学院网络管理中心,陕西西安710065)摘 要:在移动通信中,分集接收是抵抗多径衰落的有效方法.文中对一种多径分集技术—RAKE接收机的原理进行了详细的描述,分析了其对多径衰落的补偿有效性.通过用MAT LAB 软件进行误码率仿真,可以看出,RAKE 分集接收能收集多径信号能量,变矢量和为代数和,有效地减少多径衰落的影响,降低误比特率.检测中的分集重数L 不超过路径总数时,分集重数L 越大越好.关键词:多径衰落;RAKE 接收机;性能;仿真中图分类号:T N911.23 文献标识码:A0 引言在移动通信中,当移动台在驻波场中运动时,接收场强就会出现随机起伏变化,即多径衰落.虽然通过增加发信功率,天线尺寸和高度等方法能改善其对移动台接收信号的影响,但采用这些方法在移动通信中比较昂贵,有时也显得不切实际.而采用分集方法即在若干支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端大大降低多径衰落的影响.1 设计基础1.1 多径分集的特点通常接收的多径信号时延差很小且是随机的,叠加后的多径信号一般很难分离.所以在一般的分集中,需要建立多个独立路径信号,在接收端按最佳合并准则进行接收.而多径分集是通过发端的特定信号设计来达到接收端接收多径信号的分离,其目的在于减少时延扩展引起的符号干扰.1.2 多径信号的分离与合并多径信号分离的基础是采用直接扩频信号.要求直扩系统的时间(T )与带宽(W )之积远大于1,即T W µ1.对于带宽为W 的系统,所能分离的最小路径时延差为1/W.对于直扩序列的码片(chi p )宽度为T c 的系统,所能分离的最小路径时延差T c ,并且要求所采用的直扩序列的自相关性和互相关性要好.多径信号的合并所要解决的问题是如何调整各独立路径的时延,按一定的统计规律组合成一路信号.多径合并准则有:(1)第一路径准则(EP );(2)最强路径准则(LP );(3)检测后积分准则(P D I );(4)等增益合并准则(EG C );(5)最大比合并准则(MRC );(6)自适应合并准则.具体采用何种准则依具体应用情况而定.2 RAKE 接收机的工作原理RAKE 接收机的简单原理是对每个路径使用一个相关接收机,各相关接收机与被接收信号的一个延迟形式相关,然后对每个相关器的输出进行加权,并把加权后的输出相加合成一个输出,以提供优于单路相关器的信号检测,然后在此基础上进行解调和判决. 第4期张晓蓉:多径衰落信道中的RAKE 接收机性能研究RAKE 接收技术是C D MA 蜂窝移动通信系统中的关键技术之一.在C D MA 蜂窝移动通信系统中,信道带宽远远大于信道的相关带宽,这样,在无线信道传输中出现的时延扩展,可以被看作只是被传信号的再次传送,如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度,那么它们就可看作是非相关.假设发端从发出的信号经L 条路径到达接收天线R .路径1距离最短,传输时延也最小,依次是第2路径,第3路径……,时延时间最长的是第L 条路径.通过电路测定各条路径的相对时延差,以第1条路径为基准时,第2条相对于第1条路径的相对时延差为,第3条相对于第1条路径的相对时延差为,…第L 条路径相对于第一条路径的相对时延差为,且有.接收端通过解调后,送入L 个并行相关器(例如,在I S -95C D MA 系统中,基站接收机L =4,移动台接收机L =3).图1中用户使用P N 码,….经过解扩加入积分器,每次积分时间为.每一支路在末尾进入电平保持电路,保持直到,这样L 个相关器于的时刻输出,通过加权再相加合图1 简化的RAKE 接收机组成并,经判决器产生数据输出.显然,如果接收机只有一个单独的相关器,一旦接收机中使用的单个相关器输出被衰落扰乱时,接收机就不可能校正比值,从而导致判决器大量误判.而在RAKE 接收机中,若一个相关器的输出被衰落扰乱了,还可以有其他相关器支路作为补救,并且通过改变被扰乱支路的权值,还可以消除此路信号的负面影响.由于RAKE 接收机提供了对L 路信号良好的统计判决,因而它能有效抗多径衰落.假设L 个相关器的输出分别为Z i ,如图1所示,分集合并后的输出为Z ′(t )=ρL i =1a i (t )Z i (t )(1)加权系数a i (t )根据对应的信号Z i (t )的能量在M 个相关器输出信号的总能量中所占的比重来选择,即a i (t )=Z 2i (t )ρL i =1Z i 2(t ),i =1,…,L (2)当相关器i 的输出被衰落扰乱时,其输出Z i 的能量就小,对应的加权系数a i (t )自动取小,从而使得该分量在式(1)的作用减小,结果达到抑制多径衰落的效果.3 性能仿真RAKE 接收机的原理比较简单,但应用于各种不同的场合后,为了获得高性能,往往与其他技术综合,形成了以RAKE 接收为核心的不同接收机结构.如在I S -95C D MA 基站中,其RAKE 接收机是由相关解调器,路径合并器,解交织器和比特译码器等部分组成.这里以适应于多径慢衰落信道的RAKE 接收机为例,用MAT 2LAB 进行误码率仿真,分析其性能.3.1 系统描述仿真中的C D MA 系统仅涉及扩频调制,多经衰落信道,扩频解调模块,不包含信道编/解码,交织等部分.系统采用等效低通表示方法.系统参数描述如下:用户扩频码:G old 码;扩频周期L c =31;匹配滤波器:矩形波(h (t )=1,0Φt ΦT c );信道模型:抽头延时线模型;信道噪声:加性高斯白噪声;RAKE 合并:最大比值合并(MRC ).设用户和基站之间的信道是慢变的瑞利多经衰落信道,且假定RAKE 接收机中的信道估计单元对时延和相位的估计都是准确的情况下,可以仅考虑加性高斯噪声和瑞利衰落RAKE 接收机接收性能的影响.301西安文理学院学报:自然科学版第12卷3.2 仿真结果和分析图2为RAKE 接收机误码率与信噪比曲线,信号传输的最大多径数L max 为3,当分集数L =2时RAKE 接收机的误码率比分集数为1(无分集)时明显减小,可以看出,RAKE 接收机能有效减小多径衰落的影响,降低误比特率.分集重数L 增大(不超过路径总数L max )如图L =3时的曲线,可以看出,在分集重数L 不超过多径总数时,分集重数L 越大对接收机的性能改善越好,越能有效地减小多径衰落的影响. 图2 单用户RAKE 接收性能仿真 图3 有干扰用户时RAKE 接收的性能仿真实际信号在传播中往往存在其他用户的干扰,此时,RAKE 接收机的性能曲线如图3所示(用户数为4).可以看出,在存在多用户干扰的环境中,RAKE 接收机依然能够有效抵抗多径衰落,降低误比特率,并且分集重数L 越大(不超过L max )改善效果越好.4 结论通过对RAKE 接收机的概念、原理的描述和分析,证明了其对多径衰落的补偿有效性,通过计算机仿真,模拟RAKE 接收机的误码性能,说明了RAKE 接收机可以有效地利用多径分量,把多径能量收集起来,变矢量和为代数和,从而有效减小多径衰落的影响,降低误比特率.[参 考 文 献][1] 王巍,邱威,许雪松.适于多径慢衰落信道的RAKE 接收机的DSP 实现[J ].森林工程,2003(3):25-29.[2] 陈云飞,罗汉文,宋文涛.RAKE 接收选择式分集系统误码率分析[J ].通信技术,2003,27(6):30-35.[3] 陈永新.浅谈分集接收技术与RAKE 接收机[C ].北京.中国泰尔实验室,2002.[4] 曹瑞.码片速率RAKE 接收机技术研究[D ].全国优秀博硕士学位论文全文数据库.硕士论文.国防科学技术大学,2006.[5] 侯晶晶.3G 中RAKE 接收技术的研究[D ].全国优秀博硕士学位论文全文数据库.硕士论文.西安电子科技大学,2008.[责任编辑 王新奇]The Study of The RAKE Rece i ver i n M ulti pa th Fad i n gZHANG Xiao 2r ong(Campus Net w ork M anage ment Center,Xi ’an University of A rts and Science,Xi ’an 710065,China )Abstract:Multi paths trans m issi on I n Mobile Communicati on will decline the signal and make interference .This paper studies RAKE receiver,one of the D iversity techniques,whose p rinci p les and perfor mances are re 2counted in detail,and the si m ulati on of working p r ocesses is done by using the MAT LAB language .The analy 2sis of show thatD iversity receiving can i m p r ove receiver ’s capacity of resistingMulti paths fading.After analy 2sis of the p rinci p les and perfor mances and si m ulati on of RAKE receiver,we can know that RAKE can resist Multi paths fading effectively and reduce B it err or rate.I f the diversity nu mber L in the detecti on is not more than the a mount of trans m issi on paths,the more the better .Key words:multi paths fading;RAKE receiver;capacity;si m ulati on401。

超宽带无线通信RAKE接收机性能分析

超宽带无线通信RAKE接收机性能分析
(5)多径分辨能力强:由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大于多径传播时间,多径传播效应限制了通信质量和数据传输速率。由于超宽带无线电发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低,多径信号在时间上是可分离的。假如多径脉冲要在时间上发生交叠,其多径传输路径长度应小于脉冲宽度与传播速度的乘积。由于脉冲多径信号在时间上不重叠,很容易分离出多径分量以充分利用发射信号的能量。大量的实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30 dB的多径环境,对超宽带无线电信号的衰落最多不到5 dB。
(6)定位精确:冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,很容易将定位与通信合一,而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力,可在室内和地下进行精确定位,而GPS定位系统只能工作在GPS定位卫星的可视范围之内;与GPS提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置,其定位精度可达厘米级,此外,超宽带无线电定位器更为便宜。
学生姓名
学号
班级
指导教师
2012年 2 月 29 日
一、
超宽带的历史渊源,可以追溯到一百年前波波夫和马可尼发明越洋无线电报的时代。现代意义上的超宽带超宽带无线技术,又称脉冲无线电( Impulse Radio)技术,出现于1960年代。
与传统通信技术不同的是,超宽带是一种无载波通信技术,即它不采用载波,而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。超宽带是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定,从3. 1GHz到10. 6GHz之间的7. 5GHz的带宽频率为超宽带所使用的频率范围。
从时域上讲,超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制,而超宽带是利用起、落点的时域脉冲(几十纳秒)直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行,而且以这一过程中所持续的时间,来决定带宽所占据的频率范围。由于超宽带发射功率受限,进而限制了其传输距离,据资料表明,超宽带信号的有效传输距离在10m以内,故而在民用方面,超宽带普遍地定位于个人局域网范畴。

分集合并及rake接收抗多径衰落技术

分集合并及rake接收抗多径衰落技术

分集合并及rake接收抗多径衰落技术随着科技的发展,无线通信技术不断发展,它已经成为我们生活中不可或缺的重要组成部分。

为了提高信息传输的质量,多径衰落技术成为信号处理和传输中不可或缺的一部分。

该技术利用多个信道接收信号,从而提高系统的容错性,降低信道衰落率,并有助于改善信道的质量。

分集合并和Rake接收技术是一种常用的多径衰落技术。

它的主要思想是将信号分散在多个分发介质中,然后将其合并起来,从而形成了一个更强的信号。

这种技术可以有效降低多径衰落带来的影响,提高接收信号质量。

分集合并技术可以分为多种技术,其中包括分集空间合并技术和时间合并技术。

在分集空间合并技术中,信号会通过多个通道传播,然后在接收端进行合并,从而消除了通道衰落所带来的影响,有助于提高接收信号的质量。

而在时间合并技术中,信号会通过若干次的循环传输,然后在接收端进行合并,这样也可以有效消除多径衰落所带来的影响。

另一种重要的多径衰落技术是Rake接收技术。

该技术把信号分散在多个“手掌”中,每个“手掌”中的信号通过数字信号处理技术和滤波技术被处理,然后通过分集和合并的方法合并起来,从而形成一个更强的信号,消除了多径衰落所带来的影响。

在分集合并和Rake接收技术中,分集合并技术可以有效解决多径衰落带来的影响。

Rake接收技术能够把信号分散在多个“手掌”中,这样可以有效抵抗多径衰落带来的后果,同时又改善了系统的容错性,降低了信道衰落率。

这两种技术都是一种重要的多径衰落技术,具有自己独特的优势。

在实际应用中,分集合并和Rake接收技术都被广泛应用,它们可以有效解决多径衰落带来的影响,提高系统的容错性,降低信道衰落率,改善信道质量。

同时,通过对两种技术的综合运用,可以再次提升系统容错性,降低信道衰落率,改善信道质量。

综上所述,分集合并和Rake接收技术是一种常用的多径衰落技术,它们可以有效抵抗多径衰落的影响,提高系统容错性,降低信道衰落率,改善信道质量。

第6章(6.4)RAKE接收机(解调器)

第6章(6.4)RAKE接收机(解调器)
sl (t ) bk g c (t ) ,
k 1 N
g c (t ) 为码片波形。
对于 PSK 的扩谱:
sl1 (t ) bk gc (t ) , sl 2 (t ) bk g c (t ) sl1 (t ) 。
k 1 k 1 N N
对于 QPSK 的扩谱:
sl1 (t ) (1 j ) bk g c (t ) ,
图 14-5-2 RAKE 接收机 采用两组同样的抽头延迟线来产生{ sli (t k / W ) , i=1,2}参考信号, 用来从接 收信号 rl (t ) 中分离出信道各多径分支的二进制衰落信号,以便进行分集合并。
* (t ) k e jk 中的 k 和 k 两个参数由信道估计器获得(注: 分集支路的加权因子 ck
T

L
L

(14-5-15)
k 1 n1 L T * + Re ck z ( t ) s ( t k / W ) dt , lm k 1 0

m 1,2
通常, 宽带信号 sl1 (t ) 和 sl 2 (t ) 是由伪随机序列(PN 序列)产生, 具有正交性(CDMA 就属于这种情况),即
本章结束语:
1、第 3 类( “时选” )和第 4 类( “双选” )衰落信道模型更为复杂,对这两类 信道的最佳接收是目前研究的课题。
2、室内无线信道,多径扩展和多普勒扩展都很小,适合高速无线数据传输。
7

应用:如 WLAN,HIPERLAN,Bluetooth 等。 3、 采用信道编码可改善多径衰落信道下的系统性能(14.6 节) 。 4、 采用多天线(发、收)可实现空间分集(14.7 节) ,在多天线系统中采用空 时编码可进一步改善系统的性能,这是当前无线通信研究的热点。
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RAKE接收机原理
在CDMA扩频系统中,信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。

不同于传统的调制技术需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰,CDMA扩频码在选择时就要求它有很好的自相关特性。

这样,在无线信道中出现的时延扩展,就可以被看作只是被传信号的再次传送。

如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度,那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声,而不再需要均衡了。

由于在多径信号中含有可以利用的信息,所以CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。

其实RAKE接收机所作的就是:通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号,并把它们合并在一起。

图为一个RAKE接收机,它是专为CDMA系统设计的经典的分集接收器,其理基础就是:当传播时延超过一个码片周期时,多径信号实际上可被看作是互不相关的。

带DLL的相关器是一个具有迟早门锁相环的解调相关器。

迟早门和解调相关器分别相差±1/2(或1/4)个码片。

迟早门的相关结果相减可以用于调整码相位。

延迟环路的性能取决于环路带宽。

由于信道中快速衰落和噪声的影响,实际接收的各径的相位与原来发射信号的相位有很大的变化,因此在合并以前要按照信道估计的结果进行相位的旋转,实际的CDMA系统中的信道估计是根据发射信号中携带的导频符号完成的。

根据发射信号中是否携带有连续导频,可以分别采用基于连续导频的相位预测和基于判决反馈技术的相位预测方法。

LPF是一个低通滤波器,滤除信道估计结果中的噪声,其带宽一般要高于信道的衰落率。

使用间断导频时,在导频的间隙要采用内插技术来进行信道估计,采用判决反馈技术时,先硬判决出信道中的数据符号,在已判决结果作为先验信息(类似导频)进行完整的信道估计,通过低通滤波得到比较好的信道估计结果,这种方法的缺点是由于非线性和非因果预测技术,使噪声比较大的时候,信道估计的准确度大大降低,而且还引入了较大的解码延迟。

延迟估计的作用是通过匹配滤波器获取不同时间延迟位置上的信号能量分布,识别具有较大能量的多径位置,并将它们的时间量分配到RAKE接收机的不同接收径上。

匹配滤波器的测量精度可以达到1/4~1/2码片,而RAKE接收机的不同接收径的间隔是一个码片。

实际实现中,如果延迟估计的更新速度很快(比如几十ms一次),就可以无须迟早门的锁相环。

延迟估计的主要部件是匹配滤波器,匹配滤波器的功能是用输入的数据和不同相位的本地码字进行相关,取得不同码字相位的相关能量。

当串行输入的采样数据和本地的扩频码和扰码的相位一致时,其相关能力最大,在滤波器输出端有一个最大值。

根据相关能量,延迟估计器就可以得到多径的到达时间量。

从实现的角度而言,RAKE接收机的处理包括码片级和符号级,码片级的处理有相关器、本地码产生器和匹配滤波器。

符号级的处理包括信道估计,相位旋转和合并相加。

码片级的处理一般用ASIC器件实现,而符号级的处理用DSP实现。

移动台和基站间的RAKE接收机的实现方法和功能尽管有所不同,但其原理是完全一样的。

对于多个接收天线分集接收而言,多个接收天线接收的多径可以用上面的方法同样处理,RAKE接收机既可以接收来自同一天线的多径,也可以接收来自不同天线的多径,从RAKE 接收的角度来看,两种分集并没有本质的不同。

但是,在实现上由于多个天线的数据要进行分路的控制处理,增加了基带处理的复杂度。

带DLL的相关器是一个具有迟早门锁相环的解调相关器。

迟早门和解调相关器分别相差±1/2(或1/4)个码片。

迟早门的相关结果相减可以用于调整码相位。

延迟环路的性能取决于环路带宽。

由于信道中快速衰落和噪声的影响,实际接收的各径的相位与原来发射信号的相位有很大的变化,因此在合并以前要按照信道估计的结果进行相位的旋转,实际的CDMA系统中的信道估计是根据发射信号中携带的导频符号完成的。

根据发射信号中是否携带有连续导频,可以分别采用基于连续导频的相位预测和基于判决反馈技术的相位预测方法。

LPF是一个低通滤波器,滤除信道估计结果中的噪声,其带宽一般要高于信道的衰落率。

使用间断导频时,在导频的间隙要采用内插技术来进行信道估计,采用判决反馈技术时,先硬判决出信道中的数据符号,在已判决结果作为先验信息(类似导频)进行完整的信道估计,通过低通滤波得到比较好的信道估计结果,这种方法的缺点是由于非线性和非因果预测技术,使噪声比较大的时候,信道估计的准确度大大降低,而且还引入了较大的解码延迟。

延迟估计的作用是通过匹配滤波器获取不同时间延迟位置上的信号能量分布,识别具有较大能量的多径位置,并将它们的时间量分配到RAKE接收机的不同接收径上。

匹配滤波器的测量精度可以达到1/4~1/2码片,而RAKE接收机的不同接收径的间隔是一个码片。

实际实现中,如果延迟估计的更新速度很快(比如几十ms一次),就可以无须迟早门的锁相环。

延迟估计的主要部件是匹配滤波器,匹配滤波器的功能是用输入的数据和不同相位的本地码字进行相关,取得不同码字相位的相关能量。

当串行输入的采样数据和本地的扩频码和扰码的相位一致时,其相关能力最大,在滤波器输出端有一个最大值。

根据相关能量,延迟估计器就可以得到多径的到达时间量。

从实现的角度而言,RAKE接收机的处理包括码片级和符号级,码片级的处理有相关器、本地码产生器和匹配滤波器。

符号级的处理包括信道估计,相位旋转和合并相加。

码片级的处理一般用ASIC器件实现,而符号级的处理用DSP实现。

移动台和基站间的RAKE接收机的实现方法和功能尽管有所不同,但其原理是完全一样的。

对于多个接收天线分集接收而言,多个接收天线接收的多径可以用上面的方法同样处理,RAKE接收机既可以接收来自同一天线的多径,也可以接收来自不同天线的多径,从RAKE 接收的角度来看,两种分集并没有本质的不同。

但是,在实现上由于多个天线的数据要进行分路的控制处理,增加了基带处理的复杂度。

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