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符号长度与时延扩展窄带系统和宽带系统**窄带系统**定义：特点：
**宽带系统**定义：特点：
**窄带系统与宽带系统的对比**总结：为什么说频域均衡在宽带系统下时，FFT优势才明显为什么宽带系统下，多径效应严重
CDMA远近效应
符号长度与时延扩展
符号长度： 符号长度是指一个符号（即一个信息单元）在传输过程中所占用的时间。符号长度通常与系统的带宽和调制方式有关。例如，在GSM系统中，符号长度大约为 5μs。
时延扩展： 时延扩展是指信号通过不同路径到达接收端时的时间差。在城市环境中，典型的时延扩展为 5μs。这意味着信号通过最短路径和最长路径到达接收端的时间差大约是5微秒。 符号长度与时延扩展的比较：（符号长度越大越好）
如果符号长度大于时延扩展，那么不同路径的信号到达接收端时，它们的时间差不会导致符号间的干扰（ISI，Inter-Symbol Interference）。在这种情况下，系统可以很好地处理多径效应。
如果符号长度小于时延扩展，那么不同路径的信号到达接收端时，它们的时间差会导致符号间的干扰（ISI）。这种情况下，系统需要额外的技术（如均衡器或正交频分复用（OFDM））来减轻ISI的影响。
符号周期
符号周期短意味着每个符号的传输时间较短，单位时间内可以传输更多的符号，从而提高了数据传输速率（比特率）。符号周期短意味着每个符号的持续时间变短，这对于多径传播（multipath propagation）造成的问题更为敏感。如果符号周期短，可能会导致符号间干扰（ISI，Inter-Symbol Interference），即一个符号的信号波形与前后符号的波形重叠，造成接收端无法正确解码。为了应对符号周期短可能带来的多径干扰问题，通常会使用 循环前缀（Cyclic Prefix, CP）来为每个符号提供一些保护时间，避免符号间干扰（ISI）。如果符号周期变短，可能需要增大循环前缀的长度，以确保符号间不会产生重叠。
窄带系统和宽带系统
窄带系统和宽带系统是根据系统带宽相对于信道特性（如多径效应、时延扩展等）的大小来区分的。以下是它们的定义和特点：
窄带系统
定义：
窄带系统是指系统的带宽远小于信道的相干带宽（Coherence Bandwidth）。相干带宽是信道的一个特性，表示信道在频率上保持相对平坦的频率范围。
特点：
带宽较小：
窄带系统的带宽通常较小，例如GSM系统的带宽为 180kHz。由于带宽小，信号的频谱范围较窄。 多径效应影响较小：
在窄带系统中，信号的带宽远小于信道的相干带宽，因此多径效应（如时延扩展）对信号的影响较小。符号周期较长。此时，多径时延扩展（最大多径分量时延差）通常远小于符号周期。不同路径的信号到达接收端时，它们的频率响应变化不大，因此可以认为信道在频率上是平坦的。 符号间干扰（ISI）较小：
由于多径效应的影响较小，符号间干扰（ISI）也较小，系统不需要复杂的均衡技术来处理ISI。此时，使用时域均衡就很高效。相邻符号间的时域重叠较少，信道冲激响应（CIR）的持续时间较短，导致信道自相关矩阵的非对角线元素趋近于零。 符号长度与时延扩展相当：
在窄带系统中，符号长度通常与时延扩展相当。例如，GSM系统的符号长度为 5μs，时延扩展也为 5μs。 简化信道模型：
由于多径效应的影响较小，窄带系统可以简化信道模型，通常只需要考虑少数几条主要的多径路径（如 Nh = 2）。
宽带系统
定义：
宽带系统是指系统的带宽接近或大于信道的相干带宽。宽带系统的带宽较大，信号的频谱范围较宽。
特点：
带宽较大：
宽带系统的带宽通常较大，例如LTE系统的带宽可以达到 20MHz 或更高。由于带宽大，信号的频谱范围较宽。 多径效应影响较大：
在宽带系统中，信号的带宽接近或大于信道的相干带宽，因此多径效应（如时延扩展）对信号的影响较大。不同路径的信号到达接收端时，它们的频率响应变化较大，因此信道在频率上是频率选择性的（Frequency-Selective）。 符号间干扰（ISI）较大：
由于多径效应的影响较大，符号间干扰（ISI）也较大，系统需要复杂的均衡技术（如频域均衡或时域均衡）来处理ISI。 符号长度远小于时延扩展：
在宽带系统中，符号长度通常远小于时延扩展。例如，LTE系统的符号长度可能为 0.1μs，而时延扩展可能为 10μs。 复杂信道模型：
由于多径效应的影响较大，宽带系统需要更复杂的信道模型，通常需要考虑更多的多径路径（如 Nh > 2）。 常用技术：
为了应对多径效应和符号间干扰，宽带系统通常采用正交频分复用（OFDM）技术，将宽带信号分成多个窄带子载波，从而降低多径效应的影响。
窄带系统与宽带系统的对比
特性窄带系统宽带系统带宽较小（如180kHz）较大（如20MHz或更高）多径效应影响较小较大符号间干扰（ISI）较小较大符号长度与时延扩展关系符号长度与时延扩展相当符号长度远小于时延扩展信道模型复杂度简单（如Nh = 2）复杂（如Nh > 2）常用技术无需复杂均衡技术正交频分复用（OFDM）等复杂技术
注：消除符号间的干扰技术就是均衡。频域均衡主要在宽带系统得以应用。
总结：
窄带系统：带宽小，多径效应影响小，符号间干扰小，信道模型简单。宽带系统：带宽大，多径效应影响大，符号间干扰大，信道模型复杂，通常需要采用OFDM等技术来应对多径效应。
为什么说频域均衡在宽带系统下时，FFT优势才明显
频域均衡在宽带系统中具有明显的优势，主要是因为：
宽带系统的带宽大，信号长度大，FFT的计算效率优势显著。
宽带系统的多径效应严重，频域均衡可以更好地处理频率选择性衰落。通过FFT，可以将多径效应的影响转换为频域的频率选择性衰落，从而更容易进行均衡处理。
FFT的并行处理特性 适合宽带系统的并行处理需求。
频域均衡与OFDM的结合 使得FFT在宽带系统中成为核心技术。
因此，在宽带系统中，FFT的优势才得以充分发挥，频域均衡成为一种高效且实用的均衡技术。
为什么宽带系统下，多径效应严重
在宽带系统中，多径效应严重的原因是：
宽带系统的带宽大，信号的频谱范围宽，信号的不同频率成分会经历不同的衰落（频率选择性衰落）。
宽带系统的符号长度小，符号长度远小于时延扩展，导致符号间干扰（ISI）严重。例如，LTE系统的符号长度可能为 0.1μs，而时延扩展可能为 10μs。
宽带系统的多径路径数量多，信号在传播过程中会经历更多的反射、折射和散射，导致多径路径的时延差异大。
因此，宽带系统的带宽大、符号长度小以及多径路径数量多，共同导致了多径效应的严重性。
CDMA
远近效应
克服远近效应的方法：功率控制。