Что такое разнесенные частоты
Разнесённый приём (Antenna Diversity)
Одними из наиболее негативных явлений, возникающих в процессе передачи информации через радиоэфир, являются замирания сигнала. Радиосигнал сотовой связи во время распространения от источника к получателю может отражаться от различных препятствий. Вследствие многочисленных переотражений к получателю может прийти не одна, а сразу несколько копий исходного сигнала. При этом если одна из копий окажется в противофазе с основным источником сигнала, т.е. отставать от него на половину периода (1,5; 2,5 и т.д.), то после сложения двух копий сигнала в приемнике энергия основного сигнала окажется подавленной его копией. В результате этого вся или почти вся энергия переданного сигнала будет потеряна. Это в свою очередь приведет к ошибке в приеме сообщения. Также на сигнал во время передачи могут воздействовать различные виды помех и искажений. Кроме того, во время передачи радиосигнал претерпевает затухание. В итоге на приемной стороне энергия сигнала может оказаться ниже порога чувствительности приемника, что приведет к пропуску сигнала или ошибочному его приему.
Одни из возможных способов борьбы с обозначенными выше проблемами это использование нескольких копий сигнала на приемной стороне. Существует несколько вариантов получения копий сигнала, например повторная передача. Тогда это будет временное разнесение. Также можно передавать один и тот же сигнал на разных частотах – это частотное разнесение. Однако подобные способы разнесения требуют дополнительных затрат ресурсов. В сотовой связи используются более экономичные, но не менее эффективные способы разнесения: пространственное и поляризационное. Для реализации пространственного разнесения на базовой станции устанавливаются не одна, а две антенны на прием. Причем антенны могут быть установлены с вертикальным или горизонтальным пространственным разносом. Однако обычно на практике применяется горизонтальное разнесение, т.к. при этом требуется меньшее расстояние между антеннами. От каждой из приемных антенн до приемопередающего оборудования прокладывается отдельный фидер, а уже приемники базовой станции оценивают оба принятых сигнала. В результате вероятность появления эффекта «замирания» сигнала сразу на двух антеннах значительно снижается. Кроме того увеличивается суммарная принятая энергия полезного сигнала.
Принцип разнесенного приема
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Что такое разнесенные частоты
Для повышения верности приема при замираниях переданное сообщение передается не по одному, а по двум или нескольким каналам связи. С этой целью могут использоваться различные средние частоты (разнесение по частоте) или передача в разные отрезки времени (разнесение по времени). Но наиболее широкое применение получил в радиосвязи метод приема сигналов на разнесенные антенны, находящиеся друг от друга на расстоянии нескольких длин волн (пространственно разнесенный прием), или принимающие различные поляризационные составляющие электромагнитного поля (поляризационно разнесенный прием).
Повышение эффективности при разнесенном приеме достигается в том случае, если замирания в различных ветвях разнесения не коррелированны или слабо коррелированны друг с другом. Поэтому в то время, когда в одних ветвях уровень сигнала оказывается очень низким, в других ветвях он может быть высоким и по ним легко восстановить переданное сообщение. Если замирания в ветвях слабо коррелированны, то вероятность одновременного падения уровней в нескольких ветвях может быть достаточно мала.
Пространственно–разнесенный прием, когда производится одновременный прием сигналов одного передатчика несколькими приемниками на разнесенные в пространстве антенны. Такой способ является наиболее распространенным. Параметр разнесения обычно задают в виде нормированного расстояния 
, где 
– проекция расстояния между антеннами на направление прихода радиоволн; 
– длина волны. Очевидно, величина 
существенно зависит от расположения антенн относительно направления трассы связи.
Частотно-разнесенный прием, когда сигналы, передаются одновременно на нескольких частотах одним или несколькими передатчиками. При частотно-разнесенном приеме величина разноса рабочих частот определяется интервалом корреляции замираний по спектру и в декаметровом диапазоне волн обычно составляет 0,5
2 кГц. Частотно-разнесенный прием применяется не только для борьбы с замираниями сигналов, но и является эффективным методом повышения устойчивости KB связи при воздействии сосредоточенных по спектру помех.
Основной недостаток частотного разнесения состоит в расширении полосы частот, занимаемой системой связи, что приводит к увеличению взаимных помех, т.е. к ухудшению условий электромагнитной совместимости средств радиосвязи.
Временной разнесенный прием осуществляется с помощью многократно передаваемых на одной и той же частоте сигналов через некоторые интервалы времени. Временное разнесение сигналов накладывает ограничения на скорость передачи информации, так как интервал повторения сигнала должен превосходить среднюю длительность замираний в канале связи. Несмотря на это, принципы временного разнесения широко используются в системах с обратной связью по решению, т.е. с автоматическим запросом ошибок и повторением информации.
Эффективность того или иного метода разнесенного приема во многом определяется способом обработки разнесенных сигналов на приемной стороне. Наибольшее распространение на практике получили способы линейного сложения и автоматического выбора ветви разнесения.
Методы разнесенного приема (передачи) сигналов
Характерная особенность построения ТРС состоит в применении методов разнесённого приема (передачи), позволявших бороться с быстрыми замираниями и резко улучшающих качество связи в условиях быстрых замираний. Благодаря применению разнесенного приема снижают уровень и пикфактор шумов в каналах, что повышает разборчивость телефонных сообщений и достоверность передачи бинарной информации. Расширяется полоса пропускания среда распространения сигналов, линейность фазовой характеристики в пределах этой полосы и, следовательно появляется возможность передачи более широкополосных радиосигналов, а также передачи дискретной информации с более высокими скоростями путем непосредственной манипуляции несущего колебания методами ЧМ и ОФМ:
рис. 6.10. Пояснение метода пространственного разнесения
сигналов.
Сущность разнесенного приема (передачи) заключается в осуществлении тем или иным способом нескольких обычно (двух-четырех) путей прохождения радиосигнала (разнесенных ветвей), быстрые замирания в которых оказываются взаимно некоррелированными. Сложение сигналов, прошедших по таким путям (разнесенным ветвям) дает определённый выигрыш качества, зависящий от кратности разнесения и метода сложения.
3.1. Метод пространственного разнесения радиосигналов (рис.6.10).
3.2. Метод частотного разнесения радиосигналов (рис.6.11).
Радиус частотной корреляции уменьшается с увеличением размера объема рассеяния, т. е. снижением направленности антенн. Для подвижных военных TPЛ полагают
3.3. Методы комбинированного разнесения. (рис. 6.12, 6.13)
Для увеличения кратности разнесения применяют комбинирование методов разнесенного приема (передачи), чем достигается конструктивный и экономический выигрыш. В качестве примеров рассмотрим использование на подвижных военных TPЛ методов комбинированного разнесения. Наиболее широко в настоящее время применяется метод 4-х кратного пространственного разнесения при 2-кратном разнесении на стороне приема, при 2-х кратном разнесении на стороне передачи и при различении передаваемых сигналов по
с различием их по поляризации волн.
пространственно-частотного разнесения сигналов.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Разнесенный прием
Существует несколько типов разнесенного приема, используемых в некоторых системах радиосвязи:
В основе частотного разнесения лежит передача одного и того же сигнала на двух достаточно далеко разнесенных частотах. Разнесение частот должно быть достаточным для того, чтобы процессы замирания в обоих каналах не коррелировали друг с другом. Такая схема разнесения требует привлечения дополнительных спектральных и аппаратных ресурсов.
Временное разнесение используется в каналах с относительно быстрым замиранием. Если посылать один и тот же сигнал несколько раз через достаточные промежутки времени, то замирания в каждом временном интервале не будут коррелировать друг с другом. При этом повторяемые сигналы можно будет соответствующим образом суммировать в приемнике при условии, что не все из них подверглись замираниям. Передачу одних и тех же символов несколько раз можно рассматривать как простейший код с повторением. Для успешной работы приемника с временным разнесением необходимо, чтобы период перемещения превышал длительность замирания. Если замирание медленное, то придется применять очень глубокое перемещение, что приведет к появлению неприемлемой задержки передачи данных. В качестве разновидности временного разнесения можно также рассматривать технологию ARQ. Разнесенный прием в ней реализуется в виде повтора блоков, запрашиваемого приемником при помощи сообщения NAK. Временным разнесением также можно считать прием сигналов, искаженных межсимвольной интерференцией, при котором приемник принимает решения о каждом информационном символе по фрагментам сигнала, собранным за достаточно большой промежуток времени.
Описанные технологии в основном относятся к разнесенному приему сигнала. Существует также другой способ реализации разнесенной передачи. Передатчик базовой станции передает задержанные копии одного и того же сигнала с набора антенн, разнесенных в пространстве. Таким образом, между каждой передающей антенной и приемником создается несколько ветвей разнесения. Если передающие антенны разнесены на достаточно большое расстояние (для широкополосных систем – более 10 длин волн), то каждая ветвь характеризуется независимым замиранием. Приемник подвижной станции, который может справиться с межсимвольной интерференцией, принимает комбинированный сигнал, состоящий из ослабленных и задержанных копий передаваемого сигнала. Существует большая вероятность, что не все сигналы независимых каналов были ослаблены замиранием и приемник способен выполнить детектирование сигнала, искаженного межсимвольной интерференцией; это позволяет повысить качество приема. Описанный метод дублирования сигнала в передатчике базовых станций системы GSM реализован на практике.