无线通信系统中的发射分集技术研究

　　劳继欢黄耀伟岑家文
　　【摘要】随着网络数据传输技术的飞速发展，物联网和大数据等新兴产业也得到一个相当不错的发展契机，同时这两项技术的发展必须依靠无线通信技术。因为无论是物联网还是大数据都需要依靠强大的数据信号来进行控制和运算。但是当前无线电通信系统在传输数据方面只能达到4G，远远不能满足新兴技术的需求，虽然大家期待的5G技术也在如荼如火的研制当中，但是5G技术的传输速率在一定程度上只能缓解数据传输慢问题，不能从根本上解决这一难题。这就要求无线电通信行业要另辟蹊径来满足新兴产业对数据的传输要求。专家提出了无限通信发射分集技术，这个技术是通过神经网络算法对不同场景的无线电发射功率进行分析计算，得出一个最优方案。另外无线电发射分集技术不仅能够提供数据传输速度，在数据的保真度上面也做出了巨大贡献，大大提高了无线电接收机接收信号的可用性。
　　【关键词】无线通信；传播模型；发射分集；技术研究
　　无线电发射分集技术由数据拆分系统、数据发射系统、数据传输系统、数据接收系统和数据组合系统等组成。该技术的具体操作模式介绍如下：
　　（1）首先需要传递的数据被数据拆分系统将其拆分成互补干扰互补影响的多个子数据，然后经过补码系统将这些子数据的首段和末端补上特殊的编码。
　　（2）补码完毕之后，将这些数据分别送入数据发射系统的不同发射信道进行传输，如果传输的距离过长，中途还会有专门的信号功率倍增装置对这些数据进行充能。
　　（3）当数据接收系统对这些数据接收完毕之后，数据组合系统首先将这些数据多余的补码进行删除，然后查询数据是否有丢失情况，如若没有数据片段丢失情况发生，就直接将这些数据进行整合，然后就可以进行使用了。如果发现数据由片段的丢失情况，这时需要将数据进行适当恢复，恢复完毕即可进行使用。
　　一、发射分集技术的研究背景与意义
　　（1）背景：无线电通信技术和传统的有线数据传输技术是两个不同的思路，传统的光纤和基站在传输数据方面有着很好的稳定性，但是在数据的传输速度和传输质量方面有着明显的缺陷，因为这些有线技术在传输数据的时候会把许多类型不同的数据一起装进同一个传输信道进行传输，在一定程度大大降低了数据的保真度，在接收数据的时候，也会出现数据的杂糅现象，不利于数据的直接使用。无线电通信技术就能够很好的避免这些缺点，实现数据的直接利用，但是无线电通信技术在进行远距离传输的时候会导致信号的衰减，如果能寻找出合理的解决方案解决这个问题，那么无线电通信技术将直接占领数据传输的大市场，成为明日之星。
　　（2）意义：由于无线电发射分集技术是通过多个通道将数据分解之后进行传输的，这就大大提高了数据传输的速率，另外由于多个传输路径的原因，各个数据不会出现干涉现象，能够将数据完好的保存下来，减少数据的失真度。同时数据的拆分和集合基本上可以在瞬间完成，不会影响数据的使用。
　　二、发射分集技术分类
　　无线电发射分集技术和传统的数据传输技术相比有着十分明显的优势，但是无线电分集发射技术根据不同的发射原理可以分为几种不同的类型，如延迟分集、时间转换发射分集、相移发射分集、相位结合发射分集。这些不同的分集技术都有不同的优势和缺陷，不同的分集技术由自己独特的原理支撑，它们彼此之间有着非常紧密的联系，但是从当前的形式发展来看，将这些优劣不同的分集技术完美的结合起来是相当难的一件事情，所以只能根据环境的不同，选取不同的分集技术，实现数据的传递。
　　（1）延迟分集
　　延迟分集技术是出现时间最早，原理相对最简单的无线电发射技术。延迟分集就是当数据进行分割，变成每个小模块，在数据进行发射的时候，每个数据的末端补码的长度呈递增趋势，这样就相当于延长每段数据到达的时间，在传输的时候基本不会形成干扰，同时数据处理系统也能够非常容易的对数据进行识别。但是这项技术也存在着缺陷，延迟会降低数据的准确性，出现某些不易察觉的误差，这些误差经过闭环系统，又会出现各种各样的增益，降低数据的保真度。如果传输的数据比较简单，且传输距离比较长，就可以使用该项技术。
　　（2）时间转换发射分集
　　时间转换分集发射技术是通过发射系统的基站将数据进行转换，然后再进行传输。转换的时候，基站的天线会针对每段数据的特点用不同转换频率进行转换，数据在经过转化之后，数据的体积将会被压缩，在传输的过程中就能够节约传播时间。另外时间转换发射技术还有另一种工作方式，就是天线跳变分集。这种传输技术是利用数据的奇时隙和偶时隙间隔时间的不同在不同的天线上进行发射，奇时隙的数据将会在下方天线上进行发射，偶时隙的数据在上方天线进行发射，通过不同的发射天线，传输的线路也会有所不同，大大减少了整体数据传输的时间，借助时隙的不同也相当于给数据进行加密设置，增加了数据的安全性。
　　（3）相移发射分集
　　相移发射技术其实就是通过放大器对数据的功率进行放大之后，为了保持数据的传递速率，将数据相位进行后移。这样的方式非常适合数据的远距离传递，在远距离传递的过程中，数据因为功率大的原因不会出现严重的失真事故的发生，是偏远地区使用最为广泛的方法。
　　（4）相位结合发射分集
　　相位結合发射技术是这几个发射技术中原理最为复杂的。它不仅要借助主天线进行发射，同时也要考虑两个副天线的发射效率。首先需要借助傅立叶转换将数据信号转换为频域信号和时域信号，频域信号经过主天线进行发射，时域信号则通过副天线进行发射，发射过程中要严格考虑相位转换时不同矢量的叠加方式。另外相位发射技术还是以上几种技术中唯一的一个采用全双工发射模式分集技术，这种技术大大减少了数据上的编码区间，极大提高了数据的传输速率和准确性。但是这个技术也存在着缺陷，这些传输设备的造价十分昂贵，需要将成本降低之后，再进行大规模推广。
　　三、结语
　　无线电发射分集技术虽然在如荼如火的建设当中，但是这个领域还有许多问题需要专家去研究，进行创新。从目前的情形来看，无线电分集发射技术虽然存在各种各样的问题，但是这些问题对该技术发展其实并没有什么大碍，如果专家可以将本文上面列举的几种方法进行融合，开发出一种拥有以上技术优点的新产品，就能够为无线电分集发射技术的推广使用贡献自己的力量，为数据信号的发展提供可行的原理支撑。
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