電視分集天線(xiàn)系統的研究
若加權系數中只有一個(gè)不為零,其他皆為零,且口ak1=1,ak2=0(k1≠k2;k1,k2=1,2,…,M)。這種組合方法為最佳選擇合并方式(OSC,Optimal Selection Combining);若不論信號優(yōu)劣,把所有收到的信號全都疊加起來(lái),即a1=a2……=ak,就得到等增益合并方式(EGC)。若在最短時(shí)間內自動(dòng)調節加權系數ak使得組合信號r(t)的信噪比最高,就得到最大信噪比合并方式(MRC)。
假設每個(gè)分支的包絡(luò )ri的衰弱服從瑞利分布,其平均功率為σ2。定義參數:ωi為每個(gè)分支路的瞬時(shí)信號功率/平均噪聲功率;T為每個(gè)分支的平均信號功率/平均噪聲功率。顯然,根據參數ωi和T的定義,可以定量分析每種分集方式的效果。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/157726.htm
4 影響分集增益的基本因素
(1)相關(guān)性要求。
分集是否起作用主要取決于各個(gè)信號副本之間的相關(guān)程度。各個(gè)副本之間的相關(guān)性越小,分集作用越明顯。實(shí)際上,分集支路中的信號副本之間不可能呈現為完全不相關(guān)。工程上只要兩個(gè)信號包絡(luò )的互相關(guān)系數≤0.7,對于空間分集,一般要求各個(gè)天線(xiàn)的分隔距離大于相干距離;
(2)信號強度要求。
類(lèi)似于相關(guān)性對系統性能的影響,仍以?xún)煞种Х旨?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/系統">系統為例來(lái)說(shuō)明,且假設兩分支之間互不相關(guān)。由于兩分支間完全不相關(guān),所以它們的平均幅度必定不總是相等?;诖?,引入表征兩分支平均幅度之間關(guān)系的參數
其中,△=1表示兩分支信號平均幅度相等,而△=0則表示其中一個(gè)分支完全消失。
當△較小時(shí),較弱支路幾乎全是噪聲干擾,但EGC還是將它們與強信號以相同的比例疊加在合并信號中,而OSC方式則只選擇了較強支路為輸出,所以EGC的性能反倒差一些。因此,實(shí)際應用中,選擇分集方式時(shí)還應估算分支信號的平均幅度。
5 天線(xiàn)放大器
天線(xiàn)放大器在無(wú)線(xiàn)電視接收過(guò)程中起著(zhù)非常重要的作用,弱信號通過(guò)它能顯著(zhù)提高輸出電平,從而改善信噪比。接收分集系統首先對各個(gè)天線(xiàn)得到的全電視信號進(jìn)行放大,然后再進(jìn)行移相和合并處理。為了使每副天線(xiàn)增益達到最佳,通常將VFH和UFH分開(kāi)接收。天線(xiàn)放大器對接收信號的處理方式有:放大后再混合與混合后再放大兩種電路。從字面上看好像似乎沒(méi)有什么區別,而僅對這幾個(gè)字的位置加以調換,實(shí)際上這兩種電路的天線(xiàn)放大器使用效果截然不同。在電視信號較強的地方,放大后再混合的天線(xiàn)放大器明顯優(yōu)于混合后再放大的天線(xiàn)放大器。理由是混合后再放大的天線(xiàn)放大器,其放大集成電路因工作頻帶過(guò)寬和強弱信號差別過(guò)大,易使其進(jìn)入非線(xiàn)性狀態(tài),而造成強信號干擾弱信號。文中給出前一種放大器的電路圖,工作原理,如圖2所示。
放大一混合方式的天線(xiàn)放大器的電路圖,如圖2所示。1~12頻道電視信號在VHF輸入端輸入,由L1,C1,L2組成一個(gè)簡(jiǎn)易低通濾波器,濾除12頻道以后的電視信號,送到IC1信號輸入端進(jìn)行約20 dB的放大,被放大的電視信號經(jīng)電容C3輸出,通過(guò)L3,C4,L4低通濾波器與UHF信號相混合后輸送到電視信號輸出端。另一路UHF輸入端輸入的13~57頻道電視信號,由C5,L5,C6組成簡(jiǎn)易高通濾波器,只允許UHF頻段的13頻道及以后頻道的信號通過(guò),再加到IC2信號輸入端進(jìn)行約20 dB的放大,輸出后通過(guò)高通濾波器(C7,L6,C8)與VHF電視信號相混合后送TV OUT端。該電路的電源由變壓器T降壓、U1整流、C14濾波、IC3穩壓后供給放大器LED1和R1為電源指示電路。
6 非線(xiàn)性自適應盲算法及合并原理
對于無(wú)線(xiàn)通信而言,在移動(dòng)通信方面,基站智能天線(xiàn)已做了大量研究,許多成果已得到應用。但對無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端智能天線(xiàn)的研究卻進(jìn)展緩慢。這主要是因為:移動(dòng)終端體積有限,使得移動(dòng)終端的天線(xiàn)數目不可能太多,天線(xiàn)尺度也不可能太大。而且要考慮終端的移動(dòng)性,所以天線(xiàn)方向圖盡可能全向。在移動(dòng)終端操作成本和復雜性是首要考慮的問(wèn)題之一。另外,在移動(dòng)終端,自適應信號處理的算法要求快速。這就要求簡(jiǎn)單的計算和簡(jiǎn)單的硬件處理,制約了終端的性能的提高。在電視接收機上,采用自適應天線(xiàn),就可以很好地抑制干擾,并提高通信鏈路的質(zhì)量。如圖3所示,自適應算法是一個(gè)非線(xiàn)性的自適應盲算法,無(wú)需空間信號或導頻信號的先驗知識作為訓練序列,保證算法簡(jiǎn)單。
設兩個(gè)天線(xiàn)單元空間間隔為d,第一個(gè)單元作為參考。假設一個(gè)信號從側面以角度θ到達參考天線(xiàn),則參考天線(xiàn)接收到的信號為
其中,A是幅值,ω0是中心角頻率,ρ是0~2π的隨機變量。
天線(xiàn)單元2收到的信號為
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