慢衰落

空時分組碼（Space-TimeBlockCode，STBC）是近年來發展起來的一種新的編碼方法。STBC的一個顯著的特點是各天線發射的信號之間正交，這不僅能夠保證在平坦的慢衰落通道下獲得最大的分集增益，而且還可以降低解碼複雜度。因此STBC性能好、易於實現，現成為人們研究的熱點。目前，對於STBC的大部分研究仍局限於平坦慢衰落通道、並且假設各通道之間的衰落互不相關的條件下進行的。在實際的無線通道中，快衰落和頻率選擇性衰落是不可避免的，而且多天線的

引入使不相關的假設也不可能實現。因此為了探討STBC的實用性，研究人員開展了在時變衰落通道、頻率選擇性衰落通道和空間相關衰落通道等小尺度衰落通道下對STBC性能的研究工作，並進行了模擬和分析。在某些科技文獻中，介紹了無線傳播的通道特徵和空時碼技術，詳細給出了小尺度衰落通道的分類和STBC的編解碼原理。在此基礎上採用SIMULINK模擬工具分別構造了在時變衰落通道、頻率選擇性衰落通道和空間相關衰落通道下的模擬模型，並進行了模擬。通過對模擬結果的分析得出了相應的結論。

研究人員的分析結果表明：在時變衰落通道下隨著通道變化的加快，空時分組碼的性能有所下降，尤其在快衰落通道下其性能下降顯著；在頻率選擇性衰落通道下，接收端使用了理想的RAKE接收機進行接收，當通道變化慢時，隨著通道路徑數的增加性能有很大程度的改善，當通道變化快時，性能有所下降，而且通道路數越多性能下降越明顯；在空間相關衰落通道下的模擬結果表明，當保持相關係數小於一定值時，空時分組碼便可以具有良好的性能。

分集技術是指系統同時接收衰落互不相關的兩個或更多個輸入信號后，系統分別解調這些信號然後將他們相加，這樣系統可以接收到更多有用信號，克服衰落。移動通信通道是一種多徑衰落通道，發射的信號要經過直射、反射、散射等多條傳播途徑才能達到接收端，而且隨著移動台的移動，各條傳播路徑上的信號幅度、時延及相位隨時隨地發生變化，所以接收到的信號的電平是起伏、不穩定的，這些多徑信號相互疊加就會形成衰落。疊加后的信號幅度變化符合瑞利分佈，又稱瑞利衰落。瑞利衰落隨時間急劇變化時，稱為“快衰落”。快衰落嚴重衰落深度達到20~30dB。瑞利衰落的中值場強只產生比較平緩的變化，稱為“慢衰落”，且服從對數正態分佈。分集技術是克服疊加衰落的一個有效分發。由於具有頻率、時間、空間的選擇性，因此分集技術包括頻率分集、時間分集、空間分集。

減弱慢衰落採用空間分集，即用幾個獨立天線或在不同場地分別發射和接收信號，以保證各信號之間的衰落獨立。根據衰落的頻率選擇性，當兩個頻率間隔大於通道帶寬相關帶寬時，接收到的此兩種頻率的衰落信號不相關，市區的相關帶寬一般為50kHz左右，郊區的相關帶寬一般為250kHz左右。而CDMA的一個通道帶寬為1.23MKz，無論在市區還是郊區都遠遠大於相關帶寬的要求，所以CDMA的寬頻傳輸本身就是頻率分集。時間分集是利用基站和移動台的RAKE接收機來完成的。對於一個通道帶寬為1.23MHz的CDMA系統，當來自兩個不同路徑信號的時延為1us時，也即這兩條路徑相差大約300m 時，RAKE接收機就可以將它們分別提取出來而不混淆。