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射频杂谈—多径效应对通信的影响

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做通信的小伙伴不知道有没有发现,现在外场拉距测试基本不是射频工程师,而是FPGA工程师。以我简单的理解来说,通信距离的远近和功率、灵敏度强相关。能通多远基本上在实验室就定了,外场就是看一下环境对通信距离的影响。怎么FPGA工程师来测拉距了?和他们有什么关系?

这里先看一个概念,多径效应。

电磁波经不同路径传播后,各分量场到达接收端时间不同,按各自相位相互叠加而造成干扰,使得原来的信号失真,或者产生错误。

多径效应会引起信号衰落。各条路径的电长度会随时间而变化,故到达接收点的各分量场之间的相位关系也是随时间而变化的。

简单来说就是,条条大路通罗马,你走康庄大道,我走阳关小路,所以到达的时间会不同。

但是对于接收终端来说,不管你来自哪里,都是同时进门(处理信号)。

也就是说,因为多径,信号到达时间不同,,原来处理信号时间就是带宽的时间T,由于路径2比路径1延迟T1,所以处理的时间就变成了T+T1.

从频谱上来看就是频谱展宽了。

而且由于两组路径来的信号相位不同,互相叠加,会在接收端产生互调。

通信系统真是从头到尾都在处理非线性。

从上文表述来看,多径效应对无线通信质量的影响非常大,特别是对宽带信号。

不知道大家有没有看过波形的协议。

每个数据前都有一串没有数据的导频。前导频可以用来做符号对齐,但是时延一旦超过了前导频的长度,就会无法实现数据解析。




在前文我们讲过,OFDM和QAM的使用场景区别。

为了抗多径的影响,宽带信号把串行的高速改为并行的低速。就是为了解决降低时延对前导频的影响。

抗多径干扰的技术有很多,常用的有时域均衡、正交频分复用(OFDM)、Rake接收机、分集接收技术等。

总结

所以,外场拉距必须是FPGA,功率和灵敏度都是实验室内控,好坏出实验室就能确定,外场对波形的影响需要去实地测试,根据外场数据调整波形设计。

祝好!


来源:射频通信链
非线性通信
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-28
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匹诺曹
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为什么恒包络调制可以推到饱和区

我们都知道功放进入非线性区会产生非线性——丰富的互调,谐波。下面的公式是双音信号的泰勒级数展开一个双音输入电压的数学形式可用式表示:按照泰勒公式展开,如式(2.6)所示,继续展开双音信号展开就会存在互调信号,进入功放的非线性区,会恶化的更厉害所以我们会很小心的选择功放的P-1,保证功放的非线性在合理的范围内。但是对于恒包络调制都是推到p-3,却从不担心恒包络产生邻道扩展。这是为什么呢? 研究信号的包络问题,首先需要知道什么是包络。 包络:载波的峰值点连线。包络线是反映高频信号(载波)幅度变化的曲线。对于一个没有挂任何调制信号的载波而言,它的包络应当是一对水平线。所以恒包络调制是指峰值幅度相等,相位连续的调制波形。假设一个恒包络调制设一个符号为g(t)*cos(ω0t+φ),非线性用3次函数逼近Vo=aVi+bVi2+cVi3,则Vo=a* g(t)*cos(ω0t+φ)+b* g2(t) *cos2(ω0t+φ)+c*g3(t) *cos3(ω0t+φ);cos3(ω0t+φ)=cos(ω0t+φ)*cos2(ω0t+φ)=1/2*cos(ω0t+φ)*[cos(2ω0t+2φ)+1]=1/4*cos(3ω0t+3φ)+3/4*cos(ω0t+φ)Vo=a*g(t)*cos(ω0t+φ)+b*g2(t)*cos2(ω0t+φ)+c/4*g3(t)*cos(3ω0t+3φ)+3c/4*g3(t)* cos(ω0t+φ)输出的基频为Vo=(a+3c/4)* g(t)*cos(ω0t+φ)恒包络调制g3(t) =g(t)所以恒包络理论上讲没有三阶互调问题,即使推到饱和区,在基带波形里不会产生频谱展宽(邻道泄露),产生的仅是功放的非线性和调制波形的谐波。而对于非恒包络调制幅度和相位都不连续如同上文的双音信号,存在频谱扩展那么又说回来了,为什么有的恒包络调制功率回退会产生改善呢?原因就在滤波器,成型滤波器如果太窄或者太抖,会产生轻微的非线性。所以如果恒包络调制产生了较差的邻道指标,那么问题就是——波形的事!来源:射频通信链

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