無線通信網(wǎng)絡設計與現(xiàn)場測試[3]

  除了上述對于無線通路特性的實際考慮外，還有射頻和硬件的問題很重要，在寬帶無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)設計時必須妥慎考慮。無線系統(tǒng)往往與其他通信系統(tǒng)一同運用，發(fā)信機的發(fā)射特性應該考慮到不妨礙其他系統(tǒng)的正常運用，而收信機的檢測特性應該有能力忍受不良的干擾信號影響。設備硬件如產(chǎn)生畸變，必將降低整個通路的性能。在通路本身狀態(tài)正常時，硬件畸變將最終決定通路的最好性能。

  在MIMO系統(tǒng)使用空間分集方式時，硬件的信號與噪聲畸變比SNDR要求與數(shù)據(jù)速率較低的SISO系統(tǒng)相比，只能提高很少幾個dB。另一方面，因有效數(shù)據(jù)速率按對數(shù)伴隨SNDR增加，同等數(shù)據(jù)速率的SISO系統(tǒng)要求硬件性能按指靈敏律提高。而且，對于MIMO運用于分集狀態(tài)的情況，硬件要求可以比SISO系統(tǒng)的低，因為分集各路的畸變一般是互不相關的。這樣，在2-5GHz頻段運用的線設備硬件，有可能利用集成電路片制成，使成本降低。如發(fā)信和接收兩端的所有畸變都考慮到，就可能獲得30dB的SUDR。有了這樣大的SNDR，就可能讓MIMO發(fā)送端使用64路正交調(diào)幅(QAM)。

  寬帶無線系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端有很多發(fā)生畸變的源，最主要是來自數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(DAC/ADC)的信號混合器，它們飽和運用時將產(chǎn)生畸變和噪聲，需要足夠的電平控制加以遏止。兩種轉(zhuǎn)換器的鐘使發(fā)送端和接收端的取樣時間不均勻間隔。雖然接收端的定時跟蹤環(huán)路用于對付時鐘漂移，但剩余的定時相位噪聲抖動將引起剩余的信號與畸變比SDR。為了保證SDR大于30dB，定時抖動的根均方值必須小于數(shù)據(jù)速率的1%。升頻和降頻轉(zhuǎn)換器都會引起頻率漂移，從而加大相位噪聲。雖有相位跟蹤環(huán)路，但如相位噪聲大于OFDM音調(diào)寬度的1%，則其積分必須小于-30dB，以期SDR大于30dB。

  總之，所有硬件都將引起噪聲，信號處理的范圍應該有一定限度，以確保沒有顯著的畸變。對此，有必要裝用功率控制和自動增益控制，使信號電平足夠大于硬件噪音、但不讓器件飽和。OFDM信號與其它高性能調(diào)制相比較，有稍高的峰值與均值之比PAR而且需要特別照管。OFDM的動態(tài)范圍和線性要求，可以要特別照管。OFDM的動態(tài)范圍和線性要求，可以做得與單載波調(diào)制在減小PAR時的情況相仿。

  二、MIMO-OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點

  上面已經(jīng)提到，MIMO多重天線和OFDM調(diào)制方式相結(jié)合，可以滿足非視距通信系統(tǒng)NLOS的要求?，F(xiàn)在簡單說說這種系統(tǒng)實際試用所采取的結(jié)構(gòu)。關于發(fā)送分集的方案，這里對下行通路選用"時延分集"，它裝備簡單、性能優(yōu)良，又沒有反饋要求。它是讓第二副天線發(fā)出的信號比第一副天線發(fā)出的延遲一時間。發(fā)送端引用這樣的時延，可使接收地通路響應得到頻率選擇性。如采用適當?shù)木幋a和穿插，接收端可以獲得"空間--頻率"分集增益，而不需預知通路情況。

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