分集技術(shù)在CMMB中的應(yīng)用
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3 CMMB中的分集應(yīng)用
CMMB在傳輸技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)上利用到了上述的分集思想。
3．1 時(shí)間分集
CMMB在傳輸技術(shù)上主要利用編碼與交織實(shí)現(xiàn)時(shí)間分集。由圖1可見，來(lái)自上層數(shù)據(jù)流在進(jìn)行星座映射、并隨后進(jìn)行OFDM調(diào)制之前經(jīng)歷了如下的處理：RS編碼、字節(jié)交織、LDPC編碼、比特交織。其中RS編碼常被稱為外碼，LDPC常被稱為內(nèi)碼。在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用這種級(jí)聯(lián)碼，RS碼因其具有較強(qiáng)的糾正突發(fā)錯(cuò)誤的能力，再結(jié)合LDPC糾正隨機(jī)誤碼能力較強(qiáng)，使得信道編碼具有十分優(yōu)異的性能。
CMMB傳輸標(biāo)準(zhǔn)采用了兩次交織，交織的本質(zhì)是把信息離散化，再利用編碼技術(shù)進(jìn)行糾錯(cuò)。兩次交織是為了降低內(nèi)碼和外碼的糾錯(cuò)譯碼相關(guān)性。字節(jié)交織將整個(gè)塊中的信息離散化，比特交織通過按行寫入，按列讀出的方法，使數(shù)據(jù)序列的相關(guān)性大大減弱，而在接收端通過信道編碼技術(shù)極大地消除突發(fā)錯(cuò)誤的危害。圖3非常直觀地說(shuō)明了編碼交織與時(shí)間分集的作用，如果沒有編碼交織，在連續(xù)碼元發(fā)送的情況下，深度衰落會(huì)導(dǎo)致x2碼字完全消失；而在有編碼與交織的情況下，僅會(huì)導(dǎo)致各碼字其中一個(gè)編碼碼元消失，此時(shí)利用級(jí)聯(lián)的信道編碼技術(shù)仍然能夠從其他三個(gè)未衰落的碼元中恢復(fù)出各個(gè)碼字來(lái)。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/155288.htm
3．2 頻翠分集
在CMMB這樣的寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中存在的主要問題是利用頻率分集的同時(shí)處理由頻率選擇性衰落所引起的符號(hào)間干擾(ISI)問題，一般而言，有三種常用的方法：采用均衡技術(shù)的單載波系統(tǒng)、直接序列擴(kuò)頻、多載波系統(tǒng)。CMMB采用的是CMMB這種多載波系統(tǒng)。
OFDM是近年來(lái)備受人們關(guān)注的一項(xiàng)寬帶多載波傳輸新技術(shù)。由于接收機(jī)所接收到的信號(hào)是通過不同的直射、反射、折射等路徑到達(dá)接收機(jī)的，這些信號(hào)的到達(dá)時(shí)間和相位都不相同。這樣，接收信號(hào)的幅度將會(huì)發(fā)生急劇變化，從而產(chǎn)生衰落。同時(shí)由于多徑傳輸，在發(fā)射端發(fā)射的一個(gè)脈沖信號(hào)，在接收端將收到多個(gè)脈沖信號(hào)，這就造成了信道的時(shí)間彌散性。這種時(shí)間彌散性會(huì)造成接收信號(hào)中的一個(gè)符號(hào)的波形會(huì)擴(kuò)展到其他符號(hào)當(dāng)中，造成ISI。
為了避免產(chǎn)生ISI，應(yīng)該令符號(hào)寬度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)線信道的最大時(shí)延擴(kuò)展。而增大符號(hào)寬度必然會(huì)使數(shù)據(jù)傳輸速率降低，這就給在無(wú)線信道中高速傳輸數(shù)據(jù)造成了困難。OFDM就是為了解決在無(wú)線信道中高速傳輸數(shù)據(jù)而被提出的。它把數(shù)據(jù)流分解為多個(gè)獨(dú)立的子比特流，這樣每個(gè)子數(shù)據(jù)流將具有低得多的比特速率，用這樣的低比特率形成的低速率符號(hào)，通過快速傅立葉反變換(IFFT)將數(shù)據(jù)調(diào)制到多個(gè)正交子載波上，在保證總的傳輸速率很高的前提下，使每個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)以較低的速率傳輸，構(gòu)成多個(gè)低速率符號(hào)并行發(fā)送的傳輸系統(tǒng)，
從而能克服ISI。
CMMB系統(tǒng)中，信道呈頻率選擇性衰落。而OFDM正是將信號(hào)分割為N個(gè)子信號(hào)，然后用N個(gè)子信號(hào)分別調(diào)制N個(gè)相互正交的子載波，從而通過控制每個(gè)子載波的帶寬，使其滿足平坦衰落，以克服多徑效應(yīng)。每個(gè)OFDM符號(hào)包含一個(gè)51．2μs的循環(huán)前綴(CP)和409．6μs的數(shù)據(jù)體，因此OFDM符號(hào)長(zhǎng)度為460．8μs，從而使子載波滿足平坦衰落，避免符號(hào)問串?dāng)_。循環(huán)前綴的加入也正是為了保證這一點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，且不影響數(shù)據(jù)內(nèi)容。CMMB從信號(hào)處理的角度做了大量改進(jìn)。通過應(yīng)用正交多載波并合理設(shè)計(jì)幀結(jié)構(gòu)、添加循環(huán)前綴、控制OFDM符號(hào)長(zhǎng)度等手段大大削弱了頻率選擇性衰落和多普勒頻移的影響，基本保證了平坦衰落和慢衰落的實(shí)現(xiàn)。
3．3 空間分集
空間分集，也叫天線分集，是一種在發(fā)射端或(和)接收端安裝多根不同位置的天線的分集技術(shù)。目前，在CMMB終端，特別是手機(jī)終端中，由于受到成本、天線擺放、堆疊等限制，應(yīng)用還不是很廣。但是也有廠商在推廣支持天線分集接收的CMMB解調(diào)芯片。Siano提出了一種解決方案以及他們支持天線分集接受的芯片：SMS1186。傳統(tǒng)的CMMB解調(diào)芯片只有一路U波段的射頻信號(hào)輸入，而這款芯片同時(shí)支持兩路U波段輸入和兩路S波段的輸入，以便于天線分集的使用，如圖4所示。
評(píng)論