Общий характер городского радиоканала. Системные функции для каналов со случайно изменяющимися параметрами. Особенности городского канала радиосвязи. Современные методы повышения помехоустойчивости цифровых сигналов в городских радиоканалах, страница 13

  Разнесение по компонентам электромагнитного поля E_z, H_x, H_y может быть достигнуто при использовании дипольной и петлевой антенны. Учитывая, что три компонента поля некоррелированны, то можно использовать три вида комбинирования сигналов.

  Когерентное, некогерентное и энергетическое комбинирование.

  При некогерентном комбинировании принимаемый сигнал

                                 V_I  = E_z + H_x+ H_y

   При когерентном комбинировании принимаемый сигнал

                                 V_II  =|E_z | + |H_x|+ |H_y|

При энергетическом комбинировании,  впервые предложен Пирсом и был соответственно подтвержден теоретическим анализом и измерениями

                                 V²_III  =|E_z |² + |H_x|²+ |H_y|²  → const

  Все три варианта разнесения по компонентам поля могут быть реализованы при использовании специальной антенны, чувствительной к плотности потока мощности.

  Сигналы, имеющие горизонтальную или вертикальную поляризацию, являются некоррелированными при приеме как на ПО так и на базовой станции.

Вертикально поляризованный сигнал

горизонтально поляризованный сигнал

где a_i и ψ_i –амплитуда и фаза i-ой волны; а  –их аналоги в (4.4);

V-скорость ПО; φ_i-угол прихода i-ой волны.

  Хотя оба принимаемых поляризованных сигнала переносятся одним и тем же числом электромагнитных волн, как это нетрудно заметить из (4.4) и (4.5), величины  являются некоррелированными, поскольку они имеют различные амплитуды и фазы. Это свойство одинаково проявляется при приему как на ПО, так и на базовой станции..

  Если принимаемый сигнал приходит на приемную антенну по нескольким путям распространения, каждый из которых характеризуется своим углом прихода, то компоненты сигнала могут быть разделены при использовании направленной антенны. Каждая директорная антенна выделяет компоненты с различными углами прихода. Директорные антенны, установленные на подвижных объекте и ориентированные в различных направлениях,  некоррелированы. Они обеспечивают прием рассеянных волн во всех направлениях и некоторое ослабление замираний сигнала.

  Два достаточно разнесенных радиосигнала, передаваемые на двух несущих частотах могут быть независимы.

Выше  подробно рассмотрена частотная коррелирующая функция, которая в полной мере характеризует коррелированность сигналов и меру разноса частот.

  Метод временного разнесения применяется преимущественно при передаче дискретной информации по каналу с замираниями. При временном разнесении по каналу связи одна и та же информация передается в интервалы времени, равные примерно величине обратной скорости замираний огибающей сигнала f_з=2f_m=2(V/λ). При связи с подвижным объектом (ПО) величину, обратную указанной скорости замираний, можно выбрать как 

          При скорости движения объекта 96 км/ч и частотах передачи около 1ГГц для двух сигналов требуется временное разнесение около 5мс, причем временное разнесение увеличивается при уменьшении скорости замираний.

  Когда объект неподвижен, V=0 и, следовательно, f_m=0. Это означает, что временной разнос τ_S становится равным бесконечности.

  Поэтому любой выбранный метод разнесения должен быть эффективен во всем диапазоне скоростей V.

          4.2. Методы комбинирования сигналов при разнесенном приёме

  Ухудшение характеристик принимаемого сигнала, обусловленного глубокими замираниями, может быть компенсировано увеличением мощности передатчика, увеличением размеров антенн, ее высоты и т.д. Однако эти решения оказываются довольно дорогостоящими и зачастую неприемлемыми. Альтернативным решением является использование селективной либо одновременной передачи по нескольким каналам с разнесением  и комбинированием сигналов для уменьшения вероятности возникновения слишком глубоких замираний сигнала на приемной стороне.

  При макроскопическом разнесении рассматривается только локальное математическое ожидание уровня принимаемого сигнала. Такое ожидание может изменяться в результате медленных замираний при движении подвижного объекта(ПО) по пересеченной местности. Разнесенный прием позволяет реализовать положительный эффект от комбинирования двух замирающих сигналов, локальные средние которых резко уменьшаются ниже среднего уровня в течение одних и тех же временных интервалов.