Sistemas De Diversidad
Enviado por christiano6911 • 19 de Febrero de 2014 • 1.965 Palabras (8 Páginas) • 179 Visitas
CAPITULO 2
SISTEMAS DE DIVERSIDAD
2.1 Introducción
El canal radio presenta un comportamiento dinámico producto de los efectos
multicamino y del ensanchamiento Doppler, los cuales pueden afectar significativamente el
rendimiento del sistema. Las técnicas de diversidad permiten en ocasiones evitar este
deterioro a un coste relativamente bajo, pudiendo implementarse de diferentes formas tanto
en transmisión como en recepción.
Figura 2.1 Esquema de un sistema con diversidad
Las técnicas de diversidad explotan la naturaleza aparentemente aleatoria del canal
radio, disponiendo de más de una versión de la señal originalmente transmitida al experimentar cada una de las versiones un canal diferente. En la Fig. 2.1 se muestra un
diagrama de bloques de un esquema general de diversidad, en el cual la señal se
descompone en réplicas de la señal original y es transmitida por distintos canales. Si los
canales varían independientemente, la probabilidad de que ocurra un desvanecimiento
profundo simultáneamente en todos ellos es baja. En situaciones reales es de esperar que
los canales no sean totalmente independientes, sin embargo, un índice de correlación bajo
sería suficiente para obtener una disminución de la relación señal a ruido (SNR) media
necesaria para alcanzar una determinada probabilidad de indisponibilidad. A esta
disminución de SNR media se llama ganancia de diversidad. Las diferentes réplicas
recibidas de la señal transmitida son combinadas en recepción y enviadas a un circuito de
demodulación y detección. La clasificación de las técnicas de diversidad que presentaremos
más adelante depende del extremo del sistema en el que se implemente, del tipo de
procesamiento que se realice sobre las diferentes réplicas de la señal o del tipo de fenómeno
físico que se explote para obtener réplicas parcial o totalmente incorreladas.
2.2 Tipos de diversidad
La clasificación de los sistemas de diversidad depende del tipo de parámetro de
interés. De esta forma, las siguientes clasificaciones son usadas en la literatura:
• De acuerdo al extremo del sistema en que se implemente: Diversidad en
recepción y diversidad en transmisión.
• De acuerdo al fenómeno físico usado para lograr diferenciar las réplicas de
la señal: diversidad de espacio o de antena, diversidad de frecuencia, diversidad de
tiempo y diversidad de polarización.
• De acuerdo a la forma en que se utilizan las diferentes réplicas: diversidad
por selección, diversidad por realimentación, diversidad por combinación de razón
máxima (MRC) y diversidad por ganancia constante (EGC).2.2.1 Diversidad de antena
La diversidad de antena, también conocida como diversidad espacial, puede
obtenerse instalando múltiples antenas, tanto en el lado del transmisor como en el lado del
receptor. Si las antenas se instalan suficientemente apartadas entre sí, las señales sufrirán
desvanecimiento de una manera más o menos independiente, y por tanto se crean caminos
de señal diferenciados. La separación de antena requerida depende de la dispersión local del
medio así como de la frecuencia de la portadora. Por ejemplo en un sistema de telefonía
móvil en el que el terminal está cerca del suelo y en el que existen mucha dispersión, el
canal varía sobre pequeñas distancias en el espacio, y por tanto una separación de antena
típica puede ser la mitad del ancho de banda de la portadora. Sin embargo para estaciones
bases o sistemas instalados en torres, esta separación debe ser del orden de diez veces el
ancho de banda.
Como se ha comentado anteriormente esta diversidad de antena puede darse tanto en
el lado del transmisor, usando varias antenas transmisoras (conocido como sistemas MISO:
multiple input single output), como en el lado de recepción, en el que se utilizarán múltiples
antenas receptoras (hablamos entonces de sistemas SIMO). Cada vez más se están
implementando sistemas que hacen uso de estos dos tipos de diversidad, y es lo que se
conoce como sistemas MIMO. Estos sistemas además de conseguir la diversidad añaden
distintos grados de libertad para la comunicación. Estos grados se tratarán con más detalle
en el apartado posterior.
En la fig. 2.2 podemos observar un ejemplo de un esquema de diversidad de antena,
donde (a) se corresponde a un sistema SIMO (Single Input Multiple Output); (b) representa
un sistema MISO y (c) un sistema MIMO.Figura 2.2 Diagrama de bloques de diversidad en espacio
2.2.2 Diversidad de frecuencia
Cuando se usa diversidad de frecuencia, la información se transmite en más de una
portadora, de tal forma que señales con una separación de frecuencia mayor que
determinado valor no
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