[实用新型]一种基于时间反转的多天线分集接收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，特别是一种基于时间反转的多天线分集接收装置。

背景技术

无线通信系统常常工作在复杂的地理环境中，发射的电磁波信号经过反射、散射、绕射等多条不同传播路径后，到达接收天线。不同路径的信号分量具有不同的传播时延、相位和振幅，并附加有信道噪声，它们的叠加会使复合信号相互抵消或增强，形成多径效应。其中不同相位及振幅的信号相互叠加，合成信号的幅度表现为快速的起伏变化，形成快衰落。对于数字无线通信系统，当传播时延与码元周期相当时，不同路径的信号叠加，会在不同信息码元之间会产生很大的码间干扰。多径效应造成的衰落会降低可获得的有用信号功率并增加干扰的影响，使得接收机的接收信号产生失真、波形展宽、波形重叠和畸变，造成通信系统解调器出现很大误比特率，以至完全不能通信。

分集接收是无线通信中对抗多径衰落的一种有效方法，其在接收端分散接收到的几个衰落情况不同(相互统计独立)的信号，以一定的方式将它们合并集中，使总接收信号的信噪比得到改善，减小衰落的影响。多天线分集又称空间分集，主要是利用不同的接收地点所接收到信号衰落的独立性，来实现抗衰落的功能。多天线分集基本构成：发射端一副天线发送，接收端用多副天线来接收，各接收天线之间的距离大于波长的一半，以保证接收天线输出信号的衰落特性是相互独立的，也就是说，当某一副接收天线的输出信号很低时，其他接收天线的输出则不一定在这同一时刻也出现幅度低的现象，经相应的合并电路后，得到一路信号幅度较大、信噪比最佳的总的接收天线输出信号，这样就降低了信道衰落的影响，改善了传输的可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于时间反转的多天线分集接收装置，以增加接收信号的信噪比，简化合并及均衡策略，提高无线通信系统性能。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种基于时间反转的多天线分集接收装置，包括下变频单元、信道估计单元、时间反转处理单元和分集合并单元；其中下变频单元将天线接收下的射频信号进行数字下变频转换为数字复基带信号，复基带信号送入信道估计单元估计出信道参数，信道参数送入时间反转处理单元取其时间反转共轭式后对复基带信号进行卷积处理，各天线将时间反转处理后的复基带信号送分集合并单元进行合并。

上述基于时间反转的多天线分集接收装置还进一步包括有混频单元和模数转换单元，混频单元将天线接收的射频信号经混频后转换成模拟中频信号，模拟中频信号送模数转换单元经中频采样转换成数字中频信号，数字中频信号送入下变频单元。

上述基于时间反转的多天线分集接收装置还进一步包括有时钟单元，时钟单元为信道估计单元、时间反转处理单元和分集合并单元提供时钟，以使上述各单元实现同步操作。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

(1)增强了合并后的信号信噪比：现在多天线接收合并技术是分别选择各天线接收多径信号中较强的一个路径信号进行合并的，而本实用新型将各天线接收信号与其信道时间反转式卷积，利用时间反转的聚焦特性，可以将多个路径的信号叠加在一起，实现多径分集，从而增强最终合并输出的信噪比；

(2)无需进行均衡：多径传播在码元周期与传播延时相当时会产生码间干扰，需要采用均衡技术来消除码间干扰，采用时间反转技术将多个路径的信号聚焦到一起的同时，也就消除了各路径间的相互干扰；

(3)简化了合并技术：等增益合并需要调整各天线接收信号的相位，采用时间反转处理后，各天线的接收信号会聚焦到相同的相位，直接相加就可实现等增益合并。

附图说明

图1为基于时间反转的多天线分集接收装置的结构图；

图2为基于时间反转的多天线分集接收方法的原理图；

图3为基于时间反转的多天线分集接收误比特率Vs SNR曲线；

图4为基于时间反转的多天线分集接收误比特率Vs SIR曲线。

具体实施方式