克服无线通信符号间干扰的CP！

Original Mr.Kang 和老康一起学5G 2023-05-08 08:00 Posted on 北京

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#ISI2个

#CP4个

#符号干扰1个

移动通信网络中由于信号在收发信机(基站和终端)之间通过多径路径进行传输，因此会造成第n条路径信号对第1条路径造成的影响，并且第n条路径传送的信号相比第1条路径具有最大的时延，因此会形成无线信号中符号间干扰(ISI)。

一、符号间干扰(ISI)理想(实验室)环境中(如下图所示)无线传输数据到达接收器时没有任何损失或干扰。

但在实际应用场景中无线信号通过多种方式，如反射、衍射及多径传播；在接收端(RX)可能会收到同一信号的多个延迟版本。

这些信号在接收端进行“多径”分量相加，结果中就会有多个符号被“同时/重叠”接收——从而形成符号间干扰(ISI)！而当符号彼此部分重叠时，信号边缘的信息可能会丢失。

二、延迟扩展由于多路径传输,接收端在多个时间接收同一信息；我们把某些信息的第一个副本和同一信号的最后一个接收副本的总延迟称为延迟扩展；也就是符号中失真形成的延迟扩展。

如符号周期(T)与“延迟传播”(t) 相比非常短，时延影响愈加明显(T<t)；但是如可以扩展符号长度，它们中大多数将不会受到ISI(T>t)的影响。尽管其中一小部分仍会受到影响，但大部分时间内符号将不受“多路径”传播反射影响。

三、循环前缀(CP)我们已经了解到当使(通信会话)符号的变大(延迟扩展相对较小)时，符号间干扰(ISI)相对变小了很多。只要增大此符号ISI的影响将始终存在。循环前缀(CP)就可以做为缓冲区或保护间隔保护OFDM信号免受符号间干扰。

四、符号间干扰消除为永久消除符号间干扰(ISI)，科学家们找到一种可以“恢复”符号“丢失”部分解决方案。具体做法就是：复制符号的初始部分并插入它的末尾并循环使用。

在此可理解CP是将一小部分初始信息(前缀)复制到每个符号末尾(循环)。而接收端可以识别每个符号的端点并正确关联相关信息从而消除干扰问题。

五、4G和5G(NR)应用现网定义了普通和扩展两种循环前缀，其中：          

• 普通循环前缀(Normal CP)适用于大多数场景；

• 扩展循环前缀(Extended CP)适用于时间延迟扩展特别高的场景。