更新时间：2023-10-07 20:33
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个互相独立（携带同一信息）的衰落特性信号进行特定的合并处理，以降低信号电平起伏的办法。
定义
分集接收是指利用电磁波在空间、频率、极化、时间上有足够大差异时衰落的不相干性，用分别接收、解调、然后合成，或一并接收、分别解调后合成的方法，获取稳定信号的接收方式。衰落来源于电磁波多径传输的不同路径行程差产生的干涉，和不同路径上传输媒质微弱不均匀度的增强、漂移和扩散引起行程差的随机变化。如果发射的电磁波在空间、频率、极化和时间上具有足够大的差异，使路径更加分散或分裂为夹角足够大的两个或两个以上波束，分别进入时变信道参数表现出空间不相干的路由，则可采用分集接收法获得稳定的输出信号。
分集的两重含义
分集有两重含义：
（1）分散传输：使接收端能获得多个统计独立、携带同一信息的衰落信号。
（2）集中处理：即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并（包括选择与组合）以降低衰落的影响。
分集方式
分集方式有两种：宏分集和微分集。
宏分集：一种减小慢衰落影响的分集技术。
微分集：一种减小快衰落影响的分集技术。又可以分为：场分量分集，时间分集，极化分集，空间分集，角度分集，频率分集。
3.1显分集接收
显分集接收是指使发射信号只有一维扩散性（如空间或的频率）的分集接收方法，需用两套以上接收系统分别接收来波信号。
3.2空间分集
空间分集是利用发射信号的功率角扩散（空间扩散）在传输媒质中的多径传输所产生的干涉场，在接收区形成一个空间选择性衰落场，分别在不同地点接收，即可有分集效果。两接收点的距离至少大于10个波长乃至数十、上百个波长。发信端无需改动，是最常用的一种分集方式。
3.3频率分集
由于传输媒质信道参数是频率的函数，利用发射载有相同信息而不同频率的两个以上信号（频率扩散），不同的频率将有不同的路径，传输媒质时变信道参量的空间不相干性将产生频率选择性衰落。分别接收不同频率信号，可获得分集效果。频差应大于相关带宽。
3.4极化分集
由于媒质的信道参量对电磁波不是各向同性的，可以发射载有同一信息的两个极化方向互相垂直的圆极化波（极化扩散），这也将导致路径不同，产生极化选择性衰落（时变椭圆极化波）。以极化方向互相垂直的两副天线分别接收，也可获得分集效果。
3.5时间分集
以同一频率多次发射同一信号（时间扩散），由于传输媒质时变信道参量的时空不相干性，以及多径干涉的时变性，将产生时间选择性衰落，如分时同步接收，也有分集效果。时间间隔应大于信道的相关时间。
3.6角分集
在接收天线上增加不同照射角的照射器，可起到空间分集效果。
3.7显分集合成方式
有解调前合成和解调后合成两种方式。前者要求载波相位一致，效果较好。有以下几种方式：①选择性合成，选择最强的分集支路；②等增益合成，各支路直接相加；③加权等增益合成，选择信噪比高的几路进行等增益合成；④最大比值合成，控制各支路增益，信噪比高的增益加大；是一种最佳合成方法。
3.8隐分集接收
隐分集接收是一种使发射信号具有多维扩散性（如空间和频率）的分集接收方法，只需一套接收系统，但需在内部根据扩散参量的不同进行分集合成处理。隐分集通常采用时、频编码，时、频、相编码或多径分离技术（扩频信号）等方法。可消除显分集多径传输的时延散差对数字信号所产生的码间干扰，是现代广泛采用的分集接收方法。
合并方式
合并方式有三种：最大比值合并、选择式合并、等增益合并
4.1最大比值合并
在接收端由多个分集支路，经过相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，再送入检测器进行检测。在接受端各个不相关的分集支路经过相位校正，并按适当的可变增益加权再相加后送入检测器进行相干检测。在做的时候可以设定第i个支路的可变增益加权系数为该分集之路的信号幅度与噪声功率之比。
最大比合并方案在收端只需对接收信号做线性处理，然后利用最大似然检测即可还原出发端的原始信息。其译码过程简单、易实现。合并增益与分集支路数N成正比。
4.2选择式合并
采用选择式合并技术时，N个接收机的输出信号先送入选择逻辑，选择逻辑再从N个接收信号中选择具有最高基带信噪比的基带信号作为输出。每增加一条分集支路，对选择式分集输出信噪比的贡献仅为总分集支路数的倒数倍。
4.3等增益合并
等增益合并也称为相位均衡，仅仅对信道的相位偏移进行校正而幅度不做校正。等增益合并不是任何意义上的最佳合并方式，只有假设每一路信号的信噪比相同的情况下，在信噪比最大化的意义上，它才是最佳的。它输出的结果是各路信号幅值的叠加。对CDMA系统，它维持了接收信号中各用户信号间的正交性状态，即认可衰落在各个通道间造成的差异，也不影响系统的信噪比。当在某些系统中对接收信号的幅度测量不便时选用EGC。
当N（分集重数）较大时，等增益合并与最大比值合并后相差不多，约仅差1dB左右。等增益合并实现比较简单，其设备也简单。
分集接收的原理
分集技术是用来补偿衰落信道损耗的，它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信号，来抵抗衰落引起的不良影响。空间分集手段可以克服空间选择性衰落，但是分集接收机之间的距离要满足大于3倍波长的基本条件。
分集的基本原理是通过多个信道（时间、频率或者空间）接收到承载相同信息的多个副本，由于多个信道的传输特性不同，信号多个副本的衰落就不会相同。接收机使用多个副本包含的信息能比较正确的恢复出原发送信号。如果不采用分集技术，在噪声受限的条件下，发射机必须要发送较高的功率，才能保证信道情况较差时链路正常连接。在移动无线环境中，由于手持终端的电池容量非常有限，所以反向链路中所能获得的功率也非常有限，而采用分集方法可以降低发射功率，这在移动通信中非常重要。
分集接收的目的
在移动通信、短波通信中存在着许多经干涉而产生的快衰落，衰落深度可达40dB，偶尔可达80dB。分集接收就是克服这种衰落的一种方法。分集接收是利用信号和信道的性质，将接收到的多径信号分离成互不相关（独立的）的多径信号，然后将多径衰落信道分散的能量更有效地接收起来处理之后进行判决，从而达到抗衰落的目的。