3MIMO系统的移动终端单元天线设计(12)

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电子科技人学硕＋学位论文

时刻至少可以保证有一个强度足够大的信号副本提供给接收机使用，从而提高了

接收信号的信噪比。决定分集性能的重要因素是分集支路之间的相关性和分集支

路的数量。为获得良好的分集性能，通常要求该相关性系数低于０．７。根据获得独

立路径信号的方法，分集技术可分为时间分集、频率分集和天线分集等。时间分

集通过采用时间交织与信道编码，在时间域内提供信号的副本；频率分集通过在

不同的载波频率上发送信号，在频率域内提供信号的副本；天线分集是利用多副

天线来实现的。由上可见时间分集和频率分集是在时间和频率上加入了信息冗余

来获得好的分集效果，而天线分集是在同一时间和频率上的不同天线上加入冗余，

天线分集技术是在不牺牲信号频率带宽和保证数据传输速率的同时获得分集增

益，因而得到了广泛的应用。天线分集主要包括空间分集、极化分集和角度分集，

它们分属于天线分集中的空间、极化与角度维，实际中难以独立应用各维，而是

多维联合应用或某一维占优。ＭＩＭＯ系统的分集就是属于天线分集。

空间分集：采用多副相互间隔一定距离的同极化分集天线单元发射或接收，这

是一种较简便而被广泛采纳的分集方式。其分集性能与多幅天线所接受到的信号

的相关性和分集合并方式紧密相关。信号的相关性与接受天线所处的环境和天线

之间的距离密切相关，为获得等同相关性系数的信号时，在信号多径效应丰富的

环境所需要的天线的距离比信号多径效应贫乏的环境所需要的天线的距离小。如

基站端的多径角度扩展较低，用于基站端的空间分集天线单元的间距较大。通常

要求接收端天线之间的距离ｄ２九／２（九为工作波长），以保证接收天线输出信号的

衰落特性是相互独立的，也就是说，当某－Ｎ接收天线的输出信号很低时，其他

接收天线的输出则不一定在这同一时刻也出现幅度低的现象，经相应的合并电路

从中选出信号幅度较大、信噪比最佳的一路，得到一个总的接收天线输出信号，

这样就降低了信道衰落的影响，改善了传输的可靠性。也因为空间分集对天线间

的距离的要求，空间分集技术主要是用于基站等对空间大小要求不是很苛刻的发

射端。而对于面积有限的移动终端布阵几个距离大的天线基本不可能，于是产生

了极化分集和角度分集的需求。

极化分集：电磁波由于传播媒质作用会发生极化扭转，不同极化方向上的多径

信号衰落仅是部分相关的，另外当信号的发射采用采用两个极化方向相互正交的

天线，那么两个极化正交方向上的信号将出现不相关的衰落特性，因此采用不同

极化而同址放置的分集单元发射或接收，可以获得分集增益，其分集性能可与空

间分集相当。极化分集与空间分集一样，都要求各天线接受的信号具有低的相关性，但是极化分集又与空间分集又不一样，空间分集必须用增加天线间的距离来

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