PHS系统的无线信道对电波传输影响分析.doc
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1、PHS系统的无线信道对电波传输影响分析本文分析了PHS系统的无线信道对电波传输的各种影响,提出了PHS系统中所采用的改善系统性能的天线技术,并展望了今后PHS系统天线技术的发展。1 前言PHS是个人便携电话系统(Personal Handyphone System)的简称,又称为小灵通。它工作在1.9GHz的频段,采用微蜂窝网络结构,每个基站可以覆盖100-300米范围。它在我国的发展已经有五年的历史,自从1998年浙江省余杭市在国内首先开通无线市话后,小灵通在全国各地像雨后春笋般地迅猛发展,由于它能以市话的价格提供移动电话的服务,因此吸引了大量的用户,至2002年底用户量已迅速突破1250万
2、,2003年极有可能要达到2500万。但是,作为一种采用无线技术的个人通信系统,PHS系统的无线信道面临着各种问题,如多径传输引起的快衰落问题,频率复用引进的同频干扰问题等,这些问题解决的好坏将直接影响PHS网络的通话质量,从而对PHS系统的发展产生巨大的影响。本文分析了PHS系统中使用分集接收、自适应天线、智能天线等技术的基本思路,以及对PHS系统性能的改善。2 分集接收技术PHS属于低功率系统范畴,基站作用范围通常在几十到几百米以内,因此小尺度衰落对基站的影响十分明显。小迟度衰落是指无线信号在经过短时间或短距离传播后其幅度快速衰落,这种衰落是由于同一传输信号沿两个或多个路径传播,以微小的时
3、间差到达接收机的信号相互干涉引起的,其三个主要效应表现为:* 经过短距或短时传播后信号强度的急剧变化;* 在不同多径信号上,存在着时变的多普勒频移引起的随机频率调制;* 多径传播时延引起的扩展(回音)。在PHS系统中,采用分集接收技术作为抗衰落技术。分集接收技术的基本思想是:如果选取了一个信号的两个或多个独立的采样,这些样本的衰落是不相关的。这意味着所有样本同时低于一个给定电平的概率比任何一个样本低于该值的概率要小得多。M个样本同时低于一个确定电平的概率是Pm,其中P是单个样本低于该电平的概率。因而,我们看到由不同样本适当合并而成的信号比任何一个单个样本的衰落现象要轻得多。分集技术的优点在于能
4、提高系统性能而不需增加发射机功率。分集技术分为空间分集、频率分集、极化分集等,PHS系统使用的基站天线采用空间分集的方式。分集接收效果的良好与否,决定于两种信号衰落的相关程度,可以用相关系数表示,相关系数越小,则分集接收的效果越好,相关系数越大,则分集接收的效果越差。对于空间分集来说,两根接收天线相距越远,相关系数就越小,两根天线同时位于衰落零点的概率越小。采用空间分集方式的天线,其设计依赖于天线高度与天线间距离的比值H,即H=h/d,对于水平分集天线,H是最优经验值是11,这时可获得最优分集增益。而两天线之间间距应为半波长的奇数倍,并且现有的PHS系统基站天线的距离应大于5倍的波长,天线高度
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