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>>>>  关于符号内多径信号是否正交的疑问

--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-12 15:23:42
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在读原理与实现时,读到cp的章节,知道了CP是发射时提前传送最后一段符号波形(和TA还是有区别的,TA是前移,CP是复制粘贴)用于保障多径信号取到完整积分周期,实现各子载波上符号的正交,克服ici;而接收时直接去掉前面的这段CP(这时CP才是GI),去掉前一个符号多径信号的尾巴对下一个符号的直达信号的干扰,克服isi。
那么问题来了,同一符号内部的直达信号和多径信号是否正交呢?


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--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-12 15:34:05


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--  作者:tom
--  发布时间:2018-05-12 17:49:11
结论是什么?
--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-13 08:21:47
所以我的结论是,我们通常所说的正交,只是针对异频子载波上的符号而言;同一符号内的多径信号,并不正交(除了相位差是π/2的奇数倍的那些)?是不是需要通过别的手段加以克服?
--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-13 08:53:42

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根据这里,不同频率信号之间正交很好理解,积分等于0,但是相同频率内部,怎么实现正交的?我是说,同一子载波内的多径信号和直达信号怎么正交的(其实直达信号就是最强信号,其它多径信号只是幅度,相位不同罢了)

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--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-13 09:01:34

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假设直达信号表达式是cos wnt,多径信号表达式是cos [wm(t-t')]也就是cos(wmt+Ф),简化一下忽略幅度,计算两者相乘在0-2π区间上的积分,当m=n时就是同一符号内多径信号与直达信号的情形,算得积分等于π*cosФ,也就是积分结果和相位差有关,只有两者相位差是π/2的奇数倍时,结果才为零

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--  作者:tom
--  发布时间:2018-05-13 09:41:48
整理一下,目前已经确定了哪些信息? 你的猜想又是什么?



--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-14 07:06:01
整理一下,CP是发射时提前传送最后一段符号波形,用于保障多径信号取到完整积分周期,实现各子载波上符号的正交,克服ici,而接收时直接去掉前面的这段CP(这时CP才是GI),去掉前一个符号多径信号的尾巴对下一个符号的直达信号的干扰,克服isi;
由以上计算得出,同一符号内的多径信号间并不正交(除了相位差是π/2的奇数倍的),所以综上所述,CP并不能解决符号内干扰的问题,我猜想lte是通过其他手段加以解决的
--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-14 07:10:11
一般来说, 多路信号到达接收机的时间有先有后,即有相对时(间)延(迟). 如果这些相对时延远小于一个符号的时间, 则可以认为多路信号几乎是同时到达接收机的. 这种情况下多径不会造成符号间的干扰. 这种衰落称为平衰落, 因为这种信道的频率响应在所用的频段内是平坦的.

相反地, 如果多路信号的相对时延与一个符号的时间相比不可忽略, 那么当多路信号迭加时, 不同时间的符号就会重迭在一起,造成符号间的干扰. 这种衰落称为频率选择性衰落, 因为这种信道的频率响应在所用的频段内是不平坦的.

这里我们讨论的符号内干扰就是频率选择性衰落,只是多径信号被CP补齐了符号时长内的波形而已


--  作者:tom
--  发布时间:2018-05-14 21:14:33
帮你总结,已经确认的:
  1. 同频sin/cos能量正交
  2. 异频sin/sin,cos/cos能量正交
  3. 异频延时信号(相移)能量正交
  4. 延时信号(相移)可以拆分为sin/cos
--  作者:tom
--  发布时间:2018-05-14 21:20:30
这个问题的关键在于,大家往往只看到了结论,而忽略了前提。

  比如均衡技术,用来处理功率正交情况下的干扰信号,比如时延。但是能量正交的情况下,时延就不一定是干扰了。什么条件下不是干扰呢?为什么这个条件下不是干扰呢?再去琢磨吧。


--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-15 01:21:35
能量正交的情况下,异频多径信号(时延)因为取到了完整积分周期,实现了能量正交,所以并不存在干扰;
但是为什么同一符号内的多径信号被认为是有用信号,上面证明了它们并不正交(除了相位差为π/2奇数倍的情况),我猜想是不是用到了crs进行信道估计,因为对于同一符号内的多径信号(延迟)其幅度是服从瑞利分布,相位是均匀分布,可否在接收端根据能量正交过滤出来的同一符号内的多径复合波形,通过信道估计来还原发射端符号波形?(输入参数*k次谐波,其实我们就是要正确解调这个输入参数/幅度)
--  作者:tom
--  发布时间:2018-05-15 20:56:31
你有些想复杂了。不正交有两种可能,有一种可能是同样的信号,就好像水中加水,酒精中加酒精。

  你说的波形都是功率正交时才要考虑的,能量正交哪来的波形?


--  作者:bakarru
--  发布时间:2018-05-16 00:09:22
今天才算理解了OFDM解调的原理,原来是对接收到的OFDM波形乘以K次谐波以获得第K个子载波在第K-1个采样点的幅值(在点阵中呈现一个阶梯形的对应关系),利用这个幅值来计算输入参数,就是说一个子载波只需要一个采样点的幅值,所以符号内的多径信号不会对解调造成干扰,因为对于每个子载波我们要的不是去提取波形,而是提取一个采样点的幅值


--  作者:tom
--  发布时间:2018-05-16 07:58:48
其实你提的是个很好的问题,涉及到功率正交以及能量正交的特点。

  以前有人问,理解能量正交有什么好处?那么这就是一个具体的案例,如何利用能量正交来处理时延信号。

  这本质上是一种时间分集的技术。功率正交下做时间分集,是一种奢望,但是能量正交下,就可以成为现实。


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