Šiame puslapyje aprašomi išblukimo pagrindai ir belaidžio ryšio išnykimo tipai. Išblukimo tipai skirstomi į didelio masto blukimą ir mažo masto blukimą (daugiatakis vėlinimo plitimas ir doplerio plitimas).
Plokščiasis blukimas ir dažnio pasirinkimo blukimas yra daugiatakio blukimo dalis, o greitas ir lėtas išblukimas yra Doplerio plitimo blukimo dalis. Šie blukimo tipai įgyvendinami pagal Rayleigh, Rician, Nakagami ir Weibull paskirstymus arba modelius.
Įvadas:
Kaip žinome, belaidžio ryšio sistema susideda iš siųstuvo ir imtuvo. Kelias nuo siųstuvo iki imtuvo nėra sklandus, o perduodamas signalas gali praeiti per įvairius slopinimo būdus, įskaitant kelio praradimą, kelių takų slopinimą ir tt Signalo slopinimas kelyje priklauso nuo įvairių veiksnių. Tai laikas, radijo dažnis ir siųstuvo / imtuvo kelias arba padėtis. Kanalas tarp siųstuvo ir imtuvo gali būti kintantis arba fiksuotas priklausomai nuo to, ar siųstuvas/imtuvas yra fiksuotas, ar juda vienas kito atžvilgiu.
Kas yra nyksta?
Priimamo signalo galios pokytis laiko atžvilgiu dėl perdavimo terpės ar kelių pokyčių yra žinomas kaip išnykimas. Išblukimas priklauso nuo įvairių veiksnių, kaip minėta aukščiau. Pagal fiksuotą scenarijų blukimas priklauso nuo atmosferos sąlygų, tokių kaip krituliai, šviesa ir pan. Mobiliajame scenarijuje blukimas priklauso nuo kliūčių kelyje, kurios skiriasi laikui bėgant. Šios kliūtys sukuria sudėtingus perduodamo signalo perdavimo efektus.
1 paveiksle pavaizduota amplitudės ir atstumo diagrama, skirta lėto blukimo ir greito blukimo tipams, kuriuos aptarsime vėliau.
Išblukimo tipai
Atsižvelgiant į įvairius su kanalu susijusius sutrikimus ir siųstuvo/imtuvo padėtį, pateikiami belaidžio ryšio sistemos blukimo tipai.
➤ Didelio masto blukimas: apima kelio praradimą ir šešėlių efektus.
➤ Mažo masto blukimas: jis suskirstytas į dvi pagrindines kategorijas, ty. kelių krypčių vėlavimo plitimas ir doplerio plitimas. Kelių kelių vėlinimo sklaida toliau skirstoma į plokščią blukimą ir dažnio selektyvų išblukimą. Doplerio plitimas skirstomas į greitą blukimą ir lėtą blukimą.
➤ Išblukimo modeliai: aukščiau pateikti blukimo tipai yra įdiegti įvairiuose modeliuose ar paskirstymuose, įskaitant Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ir kt.
Kaip žinome, blėstantys signalai atsiranda dėl atspindžių nuo žemės ir aplinkinių pastatų, taip pat išsklaidytų signalų iš medžių, žmonių ir bokštų, esančių didelėje teritorijoje. Yra du išblukimo tipai, t. didelio masto blukimas ir mažo masto blukimas.
1.) Didelio masto blukimas
Didelio masto išblukimas atsiranda, kai tarp siųstuvo ir imtuvo patenka kliūtis. Šis trikdžių tipas žymiai sumažina signalo stiprumą. Taip yra todėl, kad EM bangą uždengia kliūtis arba ją blokuoja. Tai susiję su dideliais signalo svyravimais per atstumą.
1.a) Kelio praradimas
Laisvos vietos kelio praradimas gali būti išreikštas taip.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
kur,
Pt = perdavimo galia
Pr = priėmimo galia
λ = bangos ilgis
d = atstumas tarp siunčiančios ir priimančios antenos
c = šviesos greitis, ty 3 x 108
Iš lygties tai reiškia, kad perduodamas signalas per atstumą susilpnėja, kai signalas skleidžiamas vis didesniame plote nuo perdavimo galo link priėmimo galo.
1.b) Šešėlių efektas
• Tai pastebima belaidžio ryšio metu. Šešėlis – tai gautos EM signalo galios nuokrypis nuo vidutinės vertės.
• Tai yra kliūčių, esančių kelyje tarp siųstuvo ir imtuvo, rezultatas.
• Tai priklauso nuo geografinės padėties ir EM (elektromagnetinių) bangų radijo dažnio.
2. Mažo masto blukimas
Mažo masto išblukimas yra susijęs su greitais gaunamo signalo stiprumo svyravimais per labai trumpą atstumą ir trumpą laikotarpį.
Remiantiskelių kelių vėlinimo plitimasYra du nedidelio masto blukimo tipai, ty. plokščias blukimas ir dažnio selektyvus blukimas. Šie kelių kelių blukimo tipai priklauso nuo sklidimo aplinkos.
2.a) Plokščias blukimas
Teigiama, kad belaidis kanalas yra tolygiai išblukęs, jei jis turi pastovų stiprinimą ir linijinį fazės atsaką per dažnių juostos plotį, kuris yra didesnis nei perduodamo signalo pralaidumas.
Šio tipo blukimo atveju visi gaunamo signalo dažnio komponentai svyruoja tomis pačiomis proporcijomis vienu metu. Jis taip pat žinomas kaip neselektyvus blukimas.
• Signalas BW << Kanalas BW
• Simbolio laikotarpis >> Delsos sklaida
Plokščio išblukimo poveikis matomas kaip SNR sumažėjimas. Šie plokšti blukimo kanalai yra žinomi kaip amplitudės kintamos kanalai arba siaurajuosčiai kanalai.
2.b) Dažnis Selektyvus blukimas
Jis veikia skirtingus radijo signalo spektrinius komponentus su skirtingomis amplitudėmis. Iš čia ir kilęs pavadinimas selektyvus blukimas.
• Signalas BW > Kanalas BW
• Simbolio laikotarpis < Vėlavimo sklaida
Remiantisdoplerio plitimasyra dviejų tipų blukimas, t. greitas blukimas ir lėtas blukimas. Šie Doplerio plitimo blukimo tipai priklauso nuo mobiliojo ryšio greičio, ty imtuvo greičio siųstuvo atžvilgiu.
2.c) Greitas blukimas
Greito išblukimo reiškinį atspindi greiti signalo svyravimai mažose srityse (ty pralaidumo). Kai signalai ateina iš visų plokštumos krypčių, bus stebimas greitas išblukimas visomis judėjimo kryptimis.
Greitas išblukimas įvyksta, kai kanalo impulsinis atsakas pasikeičia labai greitai per simbolio trukmę.
• Didelis doplerio plitimas
• Simbolio laikotarpis > Darnos laikas
• Signalo kitimas < Kanalo kitimas
Šie parametrai lemia dažnio dispersiją arba selektyvų išblukimą laikui dėl Doplerio plitimo. Greitas blukimas yra vietinių objektų atspindžių ir objektų judėjimo tų objektų atžvilgiu rezultatas.
Greitai blunant, priėmimo signalas yra daugybės signalų, kurie atsispindi nuo įvairių paviršių, suma. Šis signalas yra kelių signalų suma arba skirtumas, kurie gali būti konstruktyvūs arba destruktyvūs, atsižvelgiant į santykinį fazės poslinkį tarp jų. Fazių santykiai priklauso nuo judėjimo greičio, perdavimo dažnio ir santykinio kelio ilgio.
Greitas blukimas iškreipia bazinės juostos impulso formą. Šis iškraipymas yra tiesinis ir sukuriaISI(Tarp simbolių trukdžiai). Adaptyvusis išlyginimas sumažina ISI, pašalindamas kanalo sukeltus linijinius iškraipymus.
2.d) Lėtas blukimas
Lėtas blukimas atsiranda dėl pastatų, kalvų, kalnų ir kitų objektų šešėlio virš tako.
• Maža Doplerio sklaida
• Simbolių laikotarpis <
• Signalo kitimas >> Kanalo kitimas
Fading modelių arba blukimo paskirstymų įgyvendinimas
Išblukimo modeliai arba blukimo paskirstymai apima Rayleigh blukimą, Rician blukimą, Nakagami blukimą ir Weibull blukimą. Šie kanalų paskirstymai arba modeliai yra sukurti taip, kad bazinės juostos duomenų signale būtų išblukę, atsižvelgiant į išblukimo profilio reikalavimus.
Rayleigh blėsta
• Rayleigh modelyje tarp siųstuvo ir imtuvo imituojami tik ne tiesioginio matymo (NLOS) komponentai. Daroma prielaida, kad tarp siųstuvo ir imtuvo nėra LOS kelio.
• MATLAB suteikia "rayleighchan" funkciją, kuri imituoja Rayleigh kanalo modelį.
• Galia pasiskirsto eksponentiškai.
• Fazė yra tolygiai paskirstyta ir nepriklausoma nuo amplitudės. Tai dažniausiai naudojami išblukimo tipai belaidžiame ryšyje.
Ricanas išblyškęs
• Rician modelyje tarp siųstuvo ir imtuvo imituojami ir regėjimo linijos (LOS), ir ne linijinio matymo (NLOS) komponentai.
• MATLAB suteikia "ricianchan" funkciją, kad imituotų rician kanalo modelį.
Nakagami nyksta
Nakagami išblukimo kanalas yra statistinis modelis, naudojamas apibūdinti belaidžio ryšio kanalus, kuriuose gaunamas signalas yra išblukęs. Tai yra aplinka su vidutinio sunkumo arba stipriu blukimu, pavyzdžiui, miesto ar priemiesčio zonomis. Ši lygtis gali būti naudojama imituojant Nakagami blukimo kanalo modelį.
• Šiuo atveju žymime h = r*ejΦir kampas Φ yra tolygiai paskirstytas [-π, π]
• Laikoma, kad kintamasis r ir Φ yra vienas nuo kito nepriklausomi.
• Nakagami pdf išreiškiamas kaip aukščiau.
• Nakagami pdf, 2σ2= E{r2}, Γ(.) yra gama funkcija, o k >= (1/2) yra nykstanti figūra (laisvės laipsniai, susiję su pridėtų Gausijos atsitiktinių dydžių skaičiumi).
• Iš pradžių jis buvo sukurtas empiriškai, remiantis matavimais.
• Momentinė priėmimo galia yra gama paskirstyta. • Kai k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull nyksta
Šis kanalas yra dar vienas statistinis modelis, naudojamas belaidžio ryšio kanalui apibūdinti. Weibull blukimo kanalas dažniausiai naudojamas vaizduoti aplinką su įvairių tipų blukimo sąlygomis, įskaitant silpną ir stiprų blukimą.
kur,
2σ2= E{r2}
• Weibull skirstinys yra dar vienas Rayleigh skirstinio apibendrinimas.
• Kai X ir Y yra iid nulis, reiškia Gauso kintamuosius, gaubė R = (X2+ Y2)1/2yra Rayleigh platinamas. • Tačiau vokas apibrėžiamas kaip R = (X2+ Y2)1/2, o atitinkamas pdf (galios paskirstymo profilis) yra platinamas Weibull.
• Ši lygtis gali būti naudojama Weibull blukimo modeliui imituoti.
Šiame puslapyje išnagrinėjome įvairias blukimo temas, pavyzdžiui, kas yra nykstantis kanalas, jo tipai, blukimo modeliai, jų programos, funkcijos ir pan. Šiame puslapyje pateikta informacija gali būti naudojama norint palyginti ir nustatyti skirtumus tarp mažo mastelio blukimo ir didelio masto blukimo, skirtumo tarp plokščio blukimo ir dažnio selektyvaus blukimo, skirtumo tarp greito ir lėto blukimo, skirtumo tarp Rayleigh blukimo ir riciano blukimo ir taip toliau.
E-mail:info@rf-miso.com
Telefonas:0086-028-82695327
Svetainė: www.rf-miso.com
Paskelbimo laikas: 2023-08-14
