耙形接收器

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耙通常指园艺中用来收集落叶的工具。在无线通信中，耙形接收器用于CDMA系统，无线电信号在反射到任何类型的障碍物后，将以不同的幅度、相位和延迟传播。耙形接收器背后的发明人是Price和Green。这是一种使用无线电信号的接收器，它将信号分成不同的信号，然后使用相关器将接收到的信号与原始信号进行比较。

耙形接收器

定义

耙形接收器用于对抗多径衰落的特性。多径衰落是由于信号遇到障碍物时发生的散射、反射和信号差异造成的。由于这种衰落，传入的无线电信号会非常微弱，可以使用耙形接收器的相关器来增强其特性。

耙形接收器的原理

该接收器的基本思想遵循多径分集。多径分集意味着来自发送端的无线电信号通过不同的路径传输到接收端，这些路径可能具有不同的延迟和衰减值。

耙形接收器的性能在于它收集传输信号的所有时移延迟，并为每个多径信号提供相关性。时间延迟可以在每个称为搜索窗口的相关器中看到。

耙形接收器的组成部分

耙形接收器中使用的一些主要组件分为三个部分：

多径信道

当无线电信号从一个发送端（例如移动电话）发送到接收端时，由于信号反射、衍射和散射，它会选择多条路径到达目的地或接收端，这是最常见的原因。

指状耙形接收器

耙形接收器使用相关器来查找哪个多径分量最强。这可以通过对每个相关器进行加权并从中选择最佳相关器来实现。为了获得更好的性能，需要考虑相关器的加权系数。信号强度是根据信噪比或功率值计算的。C是相关器的输出，多径的输出序列为C1、C2、C3……CM，方程为：

$$\mathrm{C^\prime\:=\displaystyle\sum\limits_{m=1}^M \alpha_{m}\:C_{m}}$$

其中C是多径相关器的输出。

$\alpha_{m}$是多径的加权系数。

接收器

接收信号在信号强度上会有一定的损失，称为衰减。输入信号为x(t)，时间延迟信号为x(t-T)，则将接收信号与时间延迟信号进行比较。

MRC（最大比率合并）技术用于组合接收器中的所有不同路径。使用此技术，所有路径都具有相同的幅度和相位特性。

耙形接收器的运行方式

输入信号是耙形接收器，最初涉及多径信道的匹配滤波器。接收信号被馈送到各种被称为子接收器的“指状”中，以提高信号的性能和行为。相关器也将提高多径信号的可靠性。

当多径信号通过相关器发送时，由于衰落，一个信号可能会损坏，而其他信号则不会出现这种情况。在加权过程中不会考虑损坏的信号。使用的指状数量取决于信道特性和码片速率。

耙形接收器的应用

• 它广泛应用于CDMA（码分多址）和WCDMA（宽带码分多址）设备中。

• 由于无线网络中使用无线电信号，因此耙形接收器用于移动电话等无线设备中。

• 在卫星通信中，可以检测到经过长距离传播的微弱信号。

耙形接收器的优点

一些常用的分集技术包括：

• 最大比率合并 (MRC) - 这是一种为接收信号提供高信噪比 (SNR) 并组合每个信道的信号的技术。

• 等增益合并 - 天线中的接收信号加在一起。

• 最小均方误差 (MMSE) - 其主要目的是测量估计值并最小化 MMSE。它还可以检测发送的信号，如果存在任何干扰，它将被消除。

耙形接收器的缺点

• 成本增加 - 当需要安装额外的接收器时，需要额外的空间，并且安装成本会增加。

• 复杂性 - 当传输信号通过不同的路径导致多径分量时，算法变得困难，设计也更加复杂。

结论

耙形接收器主要用于CDMA系统中，以提高从发送端到接收端的传输信号质量。通过使用耙形接收器可以减少多径衰落。与优点相比，它也有一些缺点，即接收器的架构非常复杂，电路功耗更大。