電視分集天線系統(tǒng)的研究

4 影響分集增益的基本因素
(1)相關(guān)性要求。
分集是否起作用主要取決于各個信號副本之間的相關(guān)程度。各個副本之間的相關(guān)性越小，分集作用越明顯。實際上，分集支路中的信號副本之間不可能呈現(xiàn)為完全不相關(guān)。工程上只要兩個信號包絡(luò)的互相關(guān)系數(shù)≤0．7，對于空間分集，一般要求各個天線的分隔距離大于相干距離；
(2)信號強度要求。
類似于相關(guān)性對系統(tǒng)性能的影響，仍以兩分支分集系統(tǒng)為例來說明，且假設(shè)兩分支之間互不相關(guān)。由于兩分支間完全不相關(guān)，所以它們的平均幅度必定不總是相等。基于此，引入表征兩分支平均幅度之間關(guān)系的參數(shù)

其中，△=1表示兩分支信號平均幅度相等，而△=0則表示其中一個分支完全消失。
當△較小時，較弱支路幾乎全是噪聲干擾，但EGC還是將它們與強信號以相同的比例疊加在合并信號中，而OSC方式則只選擇了較強支路為輸出，所以EGC的性能反倒差一些。因此，實際應(yīng)用中，選擇分集方式時還應(yīng)估算分支信號的平均幅度。

5 天線放大器
天線放大器在無線電視接收過程中起著非常重要的作用，弱信號通過它能顯著提高輸出電平，從而改善信噪比。接收分集系統(tǒng)首先對各個天線得到的全電視信號進行放大，然后再進行移相和合并處理。為了使每副天線增益達到最佳，通常將VFH和UFH分開接收。天線放大器對接收信號的處理方式有：放大后再混合與混合后再放大兩種電路。從字面上看好像似乎沒有什么區(qū)別，而僅對這幾個字的位置加以調(diào)換，實際上這兩種電路的天線放大器使用效果截然不同。在電視信號較強的地方，放大后再混合的天線放大器明顯優(yōu)于混合后再放大的天線放大器。理由是混合后再放大的天線放大器，其放大集成電路因工作頻帶過寬和強弱信號差別過大，易使其進入非線性狀態(tài)，而造成強信號干擾弱信號。文中給出前一種放大器的電路圖，工作原理，如圖2所示。

放大一混合方式的天線放大器的電路圖，如圖2所示。1～12頻道電視信號在VHF輸入端輸入，由L1，C1，L2組成一個簡易低通濾波器，濾除12頻道以后的電視信號，送到IC1信號輸入端進行約20 dB的放大，被放大的電視信號經(jīng)電容C3輸出，通過L3，C4，L4低通濾波器與UHF信號相混合后輸送到電視信號輸出端。另一路UHF輸入端輸入的13~57頻道電視信號，由C5，L5，C6組成簡易高通濾波器，只允許UHF頻段的13頻道及以后頻道的信號通過，再加到IC2信號輸入端進行約20 dB的放大，輸出后通過高通濾波器(C7，L6，C8)與VHF電視信號相混合后送TV OUT端。該電路的電源由變壓器T降壓、U1整流、C14濾波、IC3穩(wěn)壓后供給放大器LED1和R1為電源指示電路。

6 非線性自適應(yīng)盲算法及合并原理
對于無線通信而言，在移動通信方面，基站智能天線已做了大量研究，許多成果已得到應(yīng)用。但對無線移動終端智能天線的研究卻進展緩慢。這主要是因為：移動終端體積有限，使得移動終端的天線數(shù)目不可能太多，天線尺度也不可能太大。而且要考慮終端的移動性，所以天線方向圖盡可能全向。在移動終端操作成本和復(fù)雜性是首要考慮的問題之一。另外，在移動終端，自適應(yīng)信號處理的算法要求快速。這就要求簡單的計算和簡單的硬件處理，制約了終端的性能的提高。在電視接收機上，采用自適應(yīng)天線，就可以很好地抑制干擾，并提高通信鏈路的質(zhì)量。如圖3所示，自適應(yīng)算法是一個非線性的自適應(yīng)盲算法，無需空間信號或?qū)ьl信號的先驗知識作為訓練序列，保證算法簡單。

設(shè)兩個天線單元空間間隔為d，第一個單元作為參考。假設(shè)一個信號從側(cè)面以角度θ到達參考天線，則參考天線接收到的信號為

其中，A是幅值，ω0是中心角頻率，ρ是0～2π的隨機變量。
天線單元2收到的信號為