第11章 多信道和多载波系统（概述） ●AWGN信道中的多信道数字通信 ●多载波通信OFDM
第 11章 多信道和多载波系统（概述） ⚫AWGN信道中的多信道数字通信 ⚫多载波通信OFDM
多信道和多载波系统 应用背景： ·某些应用场合中，一个或多个信道经常在短时间内出现不可靠； (如电离层散射和对流层散射的无线信道中，因多径造成的信号衰落， 使得信道在短时间内不可靠) ·要求克服传输信号阻塞的影响（如军事通信中） 解决措施 将携带同样信息的信号在多条信道上传输 一多信道和多载波通信系统 类型： ◆多信道传输 ◆多载波传输 2
2 多信道和多载波系统 应用背景： ⚫某些应用场合中，一个或多个信道经常在短时间内出现不可靠； （如电离层散射和对流层散射的无线信道中，因多径造成的信号衰落， 使得信道在短时间内不可靠） ⚫要求克服传输信号阻塞的影响（如军事通信中） 将携带同样信息的信号在多条信道上传输 —— 多信道和多载波通信系统 解决措施 类型： ◆多信道传输 ◆多载波传输
多信道和多载波系统 11.1在AWGN信道中的多信道数字通信 多信道数字通信系统的模型 (固定信道上的多信道传输) TX-1 信道1 RX-1 TX-2 信道2 RX-2 信号 合并器 与 判决输出 检测器 : TX-L 信道L RX-L 每条固定信道的差别仅在于衰减α，和相移 传输信号波形 s((t)=Reis((1)e) =1,2,.L, F1,2,...M L:信道数目 M:信号波形数目 接收信号 "m()=a,es(0）+2() (等效低通信号) 第n信道上的等效 统计独立，同分布的 低通发送信号 高斯噪声随机过程
11.1 在AWGN信道中的多信道数字通信 多信道数字通信系统的模型 每条固定信道的差别仅在于衰减n和相移n 多信道和多载波系统 传输信号波形 ( ) ( ) ( ) = + ( ) ( ) n n n j l n lm n r t e s t z t ( ) ( ) ( ) ( ) 2 = Re{ }c n n j f t m lm s t s t e n=1,2,……L, m=1,2,……M 接收信号 统计独立，同分布的 高斯噪声随机过程 （固定信道上的多信道传输） 第n信道上的等效 低通发送信号 L：信道数目 M：信号波形数目 （等效低通信号）
多信道和多载波系统 接收机 ri(1)=aes((t)+z(t) =1,2,.L e1,2,..M 两种处理类型： 相干检测 接收机估计信道参数{%}和{4，并用这些参数值来计算判决度量 定义： 8n=are 估计值为： gn 判决度量： CMn=∑Re8)sar()d e1,2,...M L个接收机中，每一个的相关输出 非相干检测（不必估计信道参数） 包络检测： 匹配滤波器输出的包络之和（包络平方之和） (平方律检测) 判决度量： CMn=】 j(o F1,2,...M
接收机 多信道和多载波系统 ( ) ( ) ( ) = + ( ) ( ) n n n j l n lm n r t e s t z t n=1,2,……L m=1,2,……M 相干检测 接收机估计信道参数{n }和{n }，并用这些参数值来计算判决度量 定义： − = n j n n g e 估计值为： ˆ n g 判决度量： ( ) * ( ) ( )* 1 0 Re ( ) ˆ = = L T n n m n l lm n CM g r t s t dt m=1,2,……M 非相干检测 包络检测： （平方律检测） 匹配滤波器输出的包络之和（包络平方之和） 判决度量： ( ) 2 ( ) ( )* 1 0 ( ) = = L T n n m l lm n CM r t s t dt m=1,2,……M （不必估计信道参数） 两种处理类型： L个接收机中，每一个的相关输出
多信道和多载波系统 研究下述几种情况：1.二进制传输 假定s(n=1,2,L)是L个发送波形 如果 CM,>CM 等价为 D=CM-CM2<0 发生差错！ 非相干检测 D=20x-f） X=∫r()sr(dh X},{Y是相 互统计独立且 同分布的高斯 y=∫()sg)d 随机变量 =1,2,.L 注意：X和Y,有可能是相关的 相干检测 D-E(xr+xx) 式中定义：Yn=8。 X,=()[s"0)-s8"h
研究下述几种情况：1. 二进制传输 多信道和多载波系统 如果 CM CM 2 1 等价为 1 2 D CM CM = − 0 发生差错！ 非相干检测 相干检测 ( ) 2 2 =1 = − L n n n D X Y = ˆ Y g n n ( ) ( ) ( )* 1 0 = ( ) T n n X r t s t dt n l l ( ) ( ) ( )* 2 0 = ( ) T n n Y r t s t dt n l l ( ) * * 1 1 2 = = + L n n n n n D X Y X Y ( ) ( ) ( )* ( )* 1 2 0 = − ( ) ( ) T n n n X r t s t s t dt n l l l n=1,2,……L 注意：Xn和Yn有可能是相关的 {Xn } ，{Yn }是相 互统计独立且 同分布的高斯 随机变量 假定 是 L个发送波形 ( ) 1 ( 1,2,... ) = n l s n L 式中定义：