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多信道和多载波通信系统类型：多信道传输多载波传输
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！RX-1s)信号TX-2信道2RX-2合并器判决输出K检测器：三.+信道TX-LRX-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" (0)=Re(s(m(t)ej2fen)m-1,2.......Mn-1,2.......L,L：信道数目M：信号波形数目r(" () =α,ej s(m(t)+z,(t)接收信号（等效低通信号）统计独立，同分布的第n信道上的等效高斯噪声随机过程低通发送信号
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n=1,2,......Lr(n) (0)=α,ej0s(m(t)+z,(t)接收机m=-1,2.......M两种处理类型：相干检测接收机估计信道参数α和，并用这些参数值来计算判决度量gn =α,e-jog定义：估计值为：CM.-EReg.jrm(0)sa"()dt判决度量：m-1,2.......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）CMm-2r()sm"()at判决度量：m=1,2.......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假定sn）(n=1,2..L)是L个发送波形研究下述几种情况：1.二进制传输等价为如果CM, >CM,D=CM,-CM,<0发生差错！非相干检测D=2(x,P-{,P)X, =Jr"(t)s(""(t)dt()，Y是相互统计独立且同分布的高斯随机变量Y, = [r") (0)s(a" (t)dtn=1,2.....L注意：X.和Y,有可能是相关的相干检测D=2(XY +XY)n=式中定义：Y,=gmX,=J r" (0)[s"(t)-s"(0) t
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：