最大比合并分集接收對(duì)移動(dòng)微波傳輸?shù)母纳?/h1>
2015-07-02 00:31:31周灝，沈宏
電視技術(shù) 2015年8期
周 灝，沈 宏
（蘇州廣播電視總臺(tái)，江蘇 蘇州 215006）
最大比合并分集接收對(duì)移動(dòng)微波傳輸?shù)母纳?/p>
周 灝，沈 宏
（蘇州廣播電視總臺(tái)，江蘇 蘇州 215006）
移動(dòng)微波傳輸在多項(xiàng)體育賽事的直播中有著廣泛應(yīng)用，由于其傳輸條件復(fù)雜，往往接收效果受到不良影響。為了獲得更好的接收效果，提出采用空間分集接收和最大比合并，配合編碼正交頻分復(fù)用，進(jìn)一步提高信噪比，降低了接收門限。經(jīng)過(guò)競(jìng)走比賽移動(dòng)數(shù)字微波傳輸?shù)膶?shí)際應(yīng)用，該方法確能改善傳輸效果。
移動(dòng)數(shù)字微波；空間分集；最大比合并
多項(xiàng)體育賽事的直播中，往往需要移動(dòng)微波傳輸，但由于其傳輸環(huán)境時(shí)刻變換，多徑傳輸通道復(fù)雜，會(huì)影響傳輸效果。為了保障廣播電視信號(hào)更好的傳輸，獲得更大的信噪比，通常采用分集技術(shù)進(jìn)行接收，典型的有分集技術(shù)、均衡技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、交織技術(shù)和信道糾錯(cuò)編碼等技術(shù)，其中又以分集最為有效[1]。本文在天線的空間分集接收的基礎(chǔ)上，橫向比較多種合并接收技術(shù)，提出采用最大比合并接收的方案，并通過(guò)實(shí)際傳輸檢測(cè)，證明此方案能夠有效改善傳輸效果。
1 微波傳輸系統(tǒng)
在廣播電視信號(hào)傳輸中，由于地理位置、覆蓋范圍、傳輸成本以及移動(dòng)傳輸?shù)囊?，微波無(wú)線傳輸一直是一種重要的傳輸方式。微波傳輸主要涉及以下幾個(gè)方面：1）頻帶的選擇。廣播電視根據(jù)目前能采用的頻段主要有電視信號(hào)發(fā)射頻率，通常是米波、分米波頻段；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波傳輸有7～8 GHz頻段。頻率越高，天線越容易做到小型化、高增益，但是衰減也越大，所以需要根據(jù)電視臺(tái)能使用的頻率范圍作出選擇。2）傳輸覆蓋的要求。如果是兩個(gè)固定點(diǎn)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)傳輸，通常采用拋物面天線獲得高增益、強(qiáng)方向性的傳輸。如果是移動(dòng)傳輸，例如做競(jìng)走或馬拉松直播之類的傳輸，往往對(duì)微波天線方向性的要求不能太強(qiáng)，同時(shí)天線的增益不能太低，否則很難滿足不斷變化的傳輸環(huán)境。
本文闡述的是移動(dòng)微波傳輸，在以往的電視直播中，采用移動(dòng)傳輸帶來(lái)的主要問(wèn)題是接收信號(hào)的信噪比波動(dòng)較大，且在某些地點(diǎn)的接收信噪比偏低。傳統(tǒng)的解決方法是對(duì)于一些信號(hào)較低的地方用微波中繼補(bǔ)點(diǎn)的方式接力傳輸，但是這種方法需要架設(shè)許多設(shè)備，而且要避免同頻率的干擾，不夠方便。本文采用的方法是通過(guò)分集接收和最大比合并技術(shù)，在移動(dòng)傳輸環(huán)境不斷變化的條件下，盡可能增大接收信噪比，降低接收機(jī)的場(chǎng)強(qiáng)接收門限，從而減少中繼點(diǎn)的架設(shè)，使得移動(dòng)傳輸更加簡(jiǎn)便。
2 分集接收技術(shù)
分集接收主要為了改善信號(hào)的多徑傳輸，信號(hào)經(jīng)過(guò)不同路徑，衰減不同，接收系統(tǒng)將多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的衰落信號(hào)進(jìn)行合并，從而降低衰減對(duì)信號(hào)的影響。
常見(jiàn)的分集技術(shù)有空間分集、頻率分集、時(shí)間分集、極化分集等。本文主要論述空間分集技術(shù)。
空間分集的依據(jù)在于快衰落的空間獨(dú)立性，即在任意兩個(gè)不同的位置上接收同一個(gè)信號(hào)，只要兩個(gè)位置的距離大到一定程度，則兩處所收信號(hào)的衰落是不相關(guān)的。本系統(tǒng)使用兩個(gè)不同的接收天線，一副全向天線和一副定向天線，全向天線增益略低，但是可以接收多方向的微波信號(hào)，定向天線增益大，但是對(duì)方向性要求很高，需要旋轉(zhuǎn)天線以跟蹤發(fā)射信號(hào)，兩副天線之間的距離大于10倍波長(zhǎng)，以降低2個(gè)接收信號(hào)的相關(guān)度。
3 多種合并技術(shù)的類比
通常情況下，分集合并系統(tǒng)指的是選擇式合并、最大比合并、等增益合并[2-3]，下面分別展開(kāi)論述。
3.1 選擇式合并
選擇式合并是指檢測(cè)所有分集支路的信號(hào)，以選擇其中信噪比最高的那一個(gè)支路的信號(hào)作為合并器的輸出。即多路接收信號(hào)分別經(jīng)過(guò)解調(diào)后，選擇其信噪比大的一路使用，其余各路均放棄不用。
選擇式合并又稱開(kāi)關(guān)式相加。這種方式方法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易。但由于未被選擇的支路信號(hào)被放棄，因此抗衰落效果不是最佳。
3.2 最大比合并
最大比合并時(shí)各支路加權(quán)系數(shù)與本路信號(hào)幅度成正比，而與本路的噪聲功率成反比，合并后可獲得最大信噪比輸出。若各路噪聲功率相同，則加權(quán)系數(shù)僅隨本路的信號(hào)振幅而變化，信噪比大的支路加權(quán)系數(shù)就大，信噪比小的支路加權(quán)系數(shù)就小。最大比合并可以獲得最大的輸出信噪比，證明如下：
最大比合并輸出信噪比為
合成信噪比γR（a1,a2,a3,…,ak）是一個(gè)關(guān)于{ak}，（k=1，2，…，M）的多元函數(shù)，當(dāng)該函數(shù)取得極值時(shí)，即可得最大值。
加權(quán)系數(shù)ak，信號(hào)包絡(luò)為rk均不是0，式（4）化簡(jiǎn)為
將k=1代入式（5），得
將k=2代入式（5），得
式（6）乘以a2，得
式（7）乘以a1，得
式（8）減式（9），得
即每路信號(hào)的加權(quán)系數(shù)正比于信號(hào)包絡(luò)幅度，同理證明出其反比于噪聲功率。
再求出合成信噪比最大值
共有M路支路，則最大比合并輸出信號(hào)包絡(luò)為
最大比合并輸出信噪比為
由于各支路不相干，合并時(shí)總噪聲功率是相加的，而信號(hào)是幅度疊加。
各支路信噪比為
即rk=2Nkγk，代入式（3），得
根據(jù)Cauchy-Schwarz不等式，得
令p=akNk，q=γk，則
式（17）代入式（15），得
由式（18）可知，最大比合并輸出所能達(dá)到的最大信噪比為各支路信噪比之和。
3.3 等增益合并
等增益合并無(wú)需對(duì)信號(hào)加權(quán)，各支路的信號(hào)是等增益相加的。相比較于最大比合并，很多情況下，按照最大比合并產(chǎn)生可變的增益系數(shù)不方便，因此，退而求其次出現(xiàn)了等增益合并，在接收路數(shù)足夠多的條件下，接收機(jī)從大量不能解調(diào)出信號(hào)的支路中，合成出一個(gè)可解調(diào)信號(hào)的概率仍然很大。
4 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
以本臺(tái)參與轉(zhuǎn)播的太湖競(jìng)走比賽為例，賽事地形、接收天線放置示意圖如圖1所示。
圖1 賽事地圖（截圖）
本臺(tái)以衛(wèi)星微波傳輸車的全向天線為信號(hào)發(fā)射點(diǎn)，跟拍競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員，以比賽賽場(chǎng)中點(diǎn)，即圖2上標(biāo)注的起點(diǎn)，架設(shè)一副全向天線，一副定向八木天線做空間分集接收。
圖2 MRC空間分集接收系統(tǒng)示意圖
為比較采用最大比合并技術(shù)后帶來(lái)的改善，類比上文所提到的接收合并技術(shù)中的選擇式合并和最大比合并的效果，本次測(cè)試首先模擬選擇式合并的接收環(huán)境，只用一副全向接收天線和一個(gè)加了多級(jí)衰減器、實(shí)際接收?qǐng)鰪?qiáng)低于-99.9 dBm的天線，進(jìn)行模擬選擇式接收效果測(cè)試。此時(shí)相當(dāng)于系統(tǒng)會(huì)選擇那副全向天線的接收信號(hào)，記錄下來(lái)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的接收門限。接收天線現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖3。單天線接收效果如表1所示。
圖3 接收天線現(xiàn)場(chǎng)圖（截圖）
當(dāng)使用選擇式合并系統(tǒng)，相當(dāng)于只有單天線接收的時(shí)候，信號(hào)的接收門限在-93.5 dBm，此路接收?qǐng)鰪?qiáng)若低于該值，則會(huì)導(dǎo)致信噪比下降，無(wú)法完成解調(diào)。
下面在同樣的地方測(cè)試最大比合并系統(tǒng)的接收效果，在原有全向天線的基礎(chǔ)上，再添加定向天線，為了測(cè)試系統(tǒng)接收門限，故意偏轉(zhuǎn)方向，使得定向天線接收的場(chǎng)強(qiáng)減小，強(qiáng)度大約和全向天線相等，此時(shí)發(fā)射天線與發(fā)射功率均不變，測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表1 單天線接收效果表
表2 雙天線分集接收效果表
采用雙天線分集接收系統(tǒng)時(shí)，信號(hào)的接收門限在-98.3 dBm，當(dāng)雙路接收?qǐng)鰪?qiáng)都低于該值，則會(huì)導(dǎo)致信噪比下降，無(wú)法完成解調(diào)。
圖4 分集接收系統(tǒng)結(jié)果比較圖
當(dāng)采用雙天線分集接收系統(tǒng)時(shí)，即使每一個(gè)天線的場(chǎng)強(qiáng)偏低，無(wú)法達(dá)到信噪比要求，兩副天線接收的信號(hào)通過(guò)最大比合并技術(shù)，仍然可能達(dá)到信噪比的要求，從而降低了場(chǎng)強(qiáng)的接收門限約5 dB，可見(jiàn)在相同傳輸環(huán)境中，最大比合并系統(tǒng)的接收效果優(yōu)于選擇式合并系統(tǒng)，采用最大比合并技術(shù)改善了移動(dòng)微波傳輸系統(tǒng)。
在實(shí)際競(jìng)走轉(zhuǎn)播中，采用最大比合并技術(shù)和空間接收分集技術(shù)，發(fā)射天線仍使用全向天線，接收系統(tǒng)采用空間位置不同的一幅全向天線和一幅定向天線，且定向天線跟隨發(fā)射天線轉(zhuǎn)動(dòng)，所獲得的場(chǎng)強(qiáng)更強(qiáng)，充分利用最大比合并技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，整體接收效果得到更大改善。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文以工作中實(shí)際遇到的問(wèn)題為例，提出了移動(dòng)微波傳輸中遇到的多徑干擾問(wèn)題，通過(guò)空間分集接收和最大比合并技術(shù)，有效地提高了信噪比，降低了場(chǎng)強(qiáng)接收門限，改善了傳輸效果。由于作者經(jīng)驗(yàn)不足，論文中的不當(dāng)之處，請(qǐng)批評(píng)指正。
[1] 斯圖伯爾.移動(dòng)通信原理[M].2版.裴昌幸，聶敏，岳安軍，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2004.
[2]彭國(guó)祥，莊銘杰，林比宏.常見(jiàn)分集合并系統(tǒng)的性能分析[J].電訊技術(shù)，2005（6）：58-62.
[3] 盧洋，何大治，管云峰，等.DTTB單載波系統(tǒng)的分集接收與均衡性能研究[J].電視技術(shù)，2009，33（3）：4-6.
責(zé)任編輯：許 盈
Improvement of Mobile Microwave Transmission by MRC Receiver Diversity
ZHOU Hao,SHEN Hong
（Suzhou Broadcasting System,Jiangsu Suzhou 215006,China）
Mobile microwave transmission is widely used in sport live broadcast.Due to its complex transmission condition,receiver would have negative influence.In order to get better receive effect,Space Diversity with Maximal Ratio Combining is introduced,which also includes COFDM,can improve signal-to-noise ratio,and decrease receiver threshold level.Using this method,the receiver can improve mobile digital microwave transmission in live broadcast of race walking.
mobile digital microwave transmission;space diversity;MRC
TN949
B
10.16280/j.videoe.2015.08.004
2014-11-03
【本文獻(xiàn)信息】周灝，沈宏.最大比合并分集接收對(duì)移動(dòng)微波傳輸?shù)母纳芠J].電視技術(shù)，2015，39（8）.
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周 灝，沈 宏
（蘇州廣播電視總臺(tái)，江蘇 蘇州 215006）
最大比合并分集接收對(duì)移動(dòng)微波傳輸?shù)母纳?/p>
周 灝，沈 宏
（蘇州廣播電視總臺(tái)，江蘇 蘇州 215006）
移動(dòng)微波傳輸在多項(xiàng)體育賽事的直播中有著廣泛應(yīng)用，由于其傳輸條件復(fù)雜，往往接收效果受到不良影響。為了獲得更好的接收效果，提出采用空間分集接收和最大比合并，配合編碼正交頻分復(fù)用，進(jìn)一步提高信噪比，降低了接收門限。經(jīng)過(guò)競(jìng)走比賽移動(dòng)數(shù)字微波傳輸?shù)膶?shí)際應(yīng)用，該方法確能改善傳輸效果。
移動(dòng)數(shù)字微波；空間分集；最大比合并
多項(xiàng)體育賽事的直播中，往往需要移動(dòng)微波傳輸，但由于其傳輸環(huán)境時(shí)刻變換，多徑傳輸通道復(fù)雜，會(huì)影響傳輸效果。為了保障廣播電視信號(hào)更好的傳輸，獲得更大的信噪比，通常采用分集技術(shù)進(jìn)行接收，典型的有分集技術(shù)、均衡技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、交織技術(shù)和信道糾錯(cuò)編碼等技術(shù)，其中又以分集最為有效[1]。本文在天線的空間分集接收的基礎(chǔ)上，橫向比較多種合并接收技術(shù)，提出采用最大比合并接收的方案，并通過(guò)實(shí)際傳輸檢測(cè)，證明此方案能夠有效改善傳輸效果。
1 微波傳輸系統(tǒng)
在廣播電視信號(hào)傳輸中，由于地理位置、覆蓋范圍、傳輸成本以及移動(dòng)傳輸?shù)囊?，微波無(wú)線傳輸一直是一種重要的傳輸方式。微波傳輸主要涉及以下幾個(gè)方面：1）頻帶的選擇。廣播電視根據(jù)目前能采用的頻段主要有電視信號(hào)發(fā)射頻率，通常是米波、分米波頻段；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波傳輸有7～8 GHz頻段。頻率越高，天線越容易做到小型化、高增益，但是衰減也越大，所以需要根據(jù)電視臺(tái)能使用的頻率范圍作出選擇。2）傳輸覆蓋的要求。如果是兩個(gè)固定點(diǎn)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)傳輸，通常采用拋物面天線獲得高增益、強(qiáng)方向性的傳輸。如果是移動(dòng)傳輸，例如做競(jìng)走或馬拉松直播之類的傳輸，往往對(duì)微波天線方向性的要求不能太強(qiáng)，同時(shí)天線的增益不能太低，否則很難滿足不斷變化的傳輸環(huán)境。
本文闡述的是移動(dòng)微波傳輸，在以往的電視直播中，采用移動(dòng)傳輸帶來(lái)的主要問(wèn)題是接收信號(hào)的信噪比波動(dòng)較大，且在某些地點(diǎn)的接收信噪比偏低。傳統(tǒng)的解決方法是對(duì)于一些信號(hào)較低的地方用微波中繼補(bǔ)點(diǎn)的方式接力傳輸，但是這種方法需要架設(shè)許多設(shè)備，而且要避免同頻率的干擾，不夠方便。本文采用的方法是通過(guò)分集接收和最大比合并技術(shù)，在移動(dòng)傳輸環(huán)境不斷變化的條件下，盡可能增大接收信噪比，降低接收機(jī)的場(chǎng)強(qiáng)接收門限，從而減少中繼點(diǎn)的架設(shè)，使得移動(dòng)傳輸更加簡(jiǎn)便。
2 分集接收技術(shù)
分集接收主要為了改善信號(hào)的多徑傳輸，信號(hào)經(jīng)過(guò)不同路徑，衰減不同，接收系統(tǒng)將多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的衰落信號(hào)進(jìn)行合并，從而降低衰減對(duì)信號(hào)的影響。
常見(jiàn)的分集技術(shù)有空間分集、頻率分集、時(shí)間分集、極化分集等。本文主要論述空間分集技術(shù)。
空間分集的依據(jù)在于快衰落的空間獨(dú)立性，即在任意兩個(gè)不同的位置上接收同一個(gè)信號(hào)，只要兩個(gè)位置的距離大到一定程度，則兩處所收信號(hào)的衰落是不相關(guān)的。本系統(tǒng)使用兩個(gè)不同的接收天線，一副全向天線和一副定向天線，全向天線增益略低，但是可以接收多方向的微波信號(hào)，定向天線增益大，但是對(duì)方向性要求很高，需要旋轉(zhuǎn)天線以跟蹤發(fā)射信號(hào)，兩副天線之間的距離大于10倍波長(zhǎng)，以降低2個(gè)接收信號(hào)的相關(guān)度。
3 多種合并技術(shù)的類比
通常情況下，分集合并系統(tǒng)指的是選擇式合并、最大比合并、等增益合并[2-3]，下面分別展開(kāi)論述。
3.1 選擇式合并
選擇式合并是指檢測(cè)所有分集支路的信號(hào)，以選擇其中信噪比最高的那一個(gè)支路的信號(hào)作為合并器的輸出。即多路接收信號(hào)分別經(jīng)過(guò)解調(diào)后，選擇其信噪比大的一路使用，其余各路均放棄不用。
選擇式合并又稱開(kāi)關(guān)式相加。這種方式方法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易。但由于未被選擇的支路信號(hào)被放棄，因此抗衰落效果不是最佳。
3.2 最大比合并
最大比合并時(shí)各支路加權(quán)系數(shù)與本路信號(hào)幅度成正比，而與本路的噪聲功率成反比，合并后可獲得最大信噪比輸出。若各路噪聲功率相同，則加權(quán)系數(shù)僅隨本路的信號(hào)振幅而變化，信噪比大的支路加權(quán)系數(shù)就大，信噪比小的支路加權(quán)系數(shù)就小。最大比合并可以獲得最大的輸出信噪比，證明如下：
最大比合并輸出信噪比為
合成信噪比γR（a1,a2,a3,…,ak）是一個(gè)關(guān)于{ak}，（k=1，2，…，M）的多元函數(shù)，當(dāng)該函數(shù)取得極值時(shí)，即可得最大值。
加權(quán)系數(shù)ak，信號(hào)包絡(luò)為rk均不是0，式（4）化簡(jiǎn)為
將k=1代入式（5），得
將k=2代入式（5），得
式（6）乘以a2，得
式（7）乘以a1，得
式（8）減式（9），得
即每路信號(hào)的加權(quán)系數(shù)正比于信號(hào)包絡(luò)幅度，同理證明出其反比于噪聲功率。
再求出合成信噪比最大值
共有M路支路，則最大比合并輸出信號(hào)包絡(luò)為
最大比合并輸出信噪比為
由于各支路不相干，合并時(shí)總噪聲功率是相加的，而信號(hào)是幅度疊加。
各支路信噪比為
即rk=2Nkγk，代入式（3），得
根據(jù)Cauchy-Schwarz不等式，得
令p=akNk，q=γk，則
式（17）代入式（15），得
由式（18）可知，最大比合并輸出所能達(dá)到的最大信噪比為各支路信噪比之和。
3.3 等增益合并
等增益合并無(wú)需對(duì)信號(hào)加權(quán)，各支路的信號(hào)是等增益相加的。相比較于最大比合并，很多情況下，按照最大比合并產(chǎn)生可變的增益系數(shù)不方便，因此，退而求其次出現(xiàn)了等增益合并，在接收路數(shù)足夠多的條件下，接收機(jī)從大量不能解調(diào)出信號(hào)的支路中，合成出一個(gè)可解調(diào)信號(hào)的概率仍然很大。
4 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
以本臺(tái)參與轉(zhuǎn)播的太湖競(jìng)走比賽為例，賽事地形、接收天線放置示意圖如圖1所示。
圖1 賽事地圖（截圖）
本臺(tái)以衛(wèi)星微波傳輸車的全向天線為信號(hào)發(fā)射點(diǎn)，跟拍競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員，以比賽賽場(chǎng)中點(diǎn)，即圖2上標(biāo)注的起點(diǎn)，架設(shè)一副全向天線，一副定向八木天線做空間分集接收。
圖2 MRC空間分集接收系統(tǒng)示意圖
為比較采用最大比合并技術(shù)后帶來(lái)的改善，類比上文所提到的接收合并技術(shù)中的選擇式合并和最大比合并的效果，本次測(cè)試首先模擬選擇式合并的接收環(huán)境，只用一副全向接收天線和一個(gè)加了多級(jí)衰減器、實(shí)際接收?qǐng)鰪?qiáng)低于-99.9 dBm的天線，進(jìn)行模擬選擇式接收效果測(cè)試。此時(shí)相當(dāng)于系統(tǒng)會(huì)選擇那副全向天線的接收信號(hào)，記錄下來(lái)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的接收門限。接收天線現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖3。單天線接收效果如表1所示。
圖3 接收天線現(xiàn)場(chǎng)圖（截圖）
當(dāng)使用選擇式合并系統(tǒng)，相當(dāng)于只有單天線接收的時(shí)候，信號(hào)的接收門限在-93.5 dBm，此路接收?qǐng)鰪?qiáng)若低于該值，則會(huì)導(dǎo)致信噪比下降，無(wú)法完成解調(diào)。
下面在同樣的地方測(cè)試最大比合并系統(tǒng)的接收效果，在原有全向天線的基礎(chǔ)上，再添加定向天線，為了測(cè)試系統(tǒng)接收門限，故意偏轉(zhuǎn)方向，使得定向天線接收的場(chǎng)強(qiáng)減小，強(qiáng)度大約和全向天線相等，此時(shí)發(fā)射天線與發(fā)射功率均不變，測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表1 單天線接收效果表
表2 雙天線分集接收效果表
采用雙天線分集接收系統(tǒng)時(shí)，信號(hào)的接收門限在-98.3 dBm，當(dāng)雙路接收?qǐng)鰪?qiáng)都低于該值，則會(huì)導(dǎo)致信噪比下降，無(wú)法完成解調(diào)。
圖4 分集接收系統(tǒng)結(jié)果比較圖
當(dāng)采用雙天線分集接收系統(tǒng)時(shí)，即使每一個(gè)天線的場(chǎng)強(qiáng)偏低，無(wú)法達(dá)到信噪比要求，兩副天線接收的信號(hào)通過(guò)最大比合并技術(shù)，仍然可能達(dá)到信噪比的要求，從而降低了場(chǎng)強(qiáng)的接收門限約5 dB，可見(jiàn)在相同傳輸環(huán)境中，最大比合并系統(tǒng)的接收效果優(yōu)于選擇式合并系統(tǒng)，采用最大比合并技術(shù)改善了移動(dòng)微波傳輸系統(tǒng)。
在實(shí)際競(jìng)走轉(zhuǎn)播中，采用最大比合并技術(shù)和空間接收分集技術(shù)，發(fā)射天線仍使用全向天線，接收系統(tǒng)采用空間位置不同的一幅全向天線和一幅定向天線，且定向天線跟隨發(fā)射天線轉(zhuǎn)動(dòng)，所獲得的場(chǎng)強(qiáng)更強(qiáng)，充分利用最大比合并技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，整體接收效果得到更大改善。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文以工作中實(shí)際遇到的問(wèn)題為例，提出了移動(dòng)微波傳輸中遇到的多徑干擾問(wèn)題，通過(guò)空間分集接收和最大比合并技術(shù)，有效地提高了信噪比，降低了場(chǎng)強(qiáng)接收門限，改善了傳輸效果。由于作者經(jīng)驗(yàn)不足，論文中的不當(dāng)之處，請(qǐng)批評(píng)指正。
[1] 斯圖伯爾.移動(dòng)通信原理[M].2版.裴昌幸，聶敏，岳安軍，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2004.
[2]彭國(guó)祥，莊銘杰，林比宏.常見(jiàn)分集合并系統(tǒng)的性能分析[J].電訊技術(shù)，2005（6）：58-62.
[3] 盧洋，何大治，管云峰，等.DTTB單載波系統(tǒng)的分集接收與均衡性能研究[J].電視技術(shù)，2009，33（3）：4-6.
責(zé)任編輯：許 盈
Improvement of Mobile Microwave Transmission by MRC Receiver Diversity
ZHOU Hao,SHEN Hong
（Suzhou Broadcasting System,Jiangsu Suzhou 215006,China）
Mobile microwave transmission is widely used in sport live broadcast.Due to its complex transmission condition,receiver would have negative influence.In order to get better receive effect,Space Diversity with Maximal Ratio Combining is introduced,which also includes COFDM,can improve signal-to-noise ratio,and decrease receiver threshold level.Using this method,the receiver can improve mobile digital microwave transmission in live broadcast of race walking.
mobile digital microwave transmission;space diversity;MRC
TN949
B
10.16280/j.videoe.2015.08.004
2014-11-03
【本文獻(xiàn)信息】周灝，沈宏.最大比合并分集接收對(duì)移動(dòng)微波傳輸?shù)母纳芠J].電視技術(shù)，2015，39（8）.
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