төп

Сымсыз элемтәдә сүнү нигезләре һәм сүнү төрләре

Бу биттә чыбыксыз элемтәдә сүнү нигезләре һәм сүнү төрләре сурәтләнә. сүнү төрләре зур масштаблы сүнү һәм кечкенә масштаблы сүнү (күп юллы тоткарлык таралышы һәм доплер таралышы) дип бүленә.

Яссы сүнү һәм ешлык сайлау сүнүе күп юллы сүнүнең бер өлеше булып тора, ә тиз сүнү һәм әкрен сүнү допплер таралышы сүнүенең бер өлеше булып тора. Бу сүнү төрләре Рейли, Рициан, Накагами һәм Вейбулл бүленешләре яки модельләре буенча гамәлгә ашырыла.

Кереш сүз:
Без белгәнчә, сымсыз элемтә системасы тапшыргыч һәм кабул итүчедән тора. Тапшыргычтан кабул итүчегә юл шома түгел, һәм тапшырылган сигнал төрле сүнүләргә дучар булырга мөмкин, шул исәптән юл югалту, күп юллы сүнү һ.б. Юл аша сигналның сүнүе төрле факторларга бәйле. Алар - вакыт, радиоешлык һәм тапшыргыч/кабул итүченең юлы яки позициясе. Тапшыргыч һәм кабул итүче арасындагы канал тапшыргыч/кабул итүченең бер-берсенә карата сүнүенә яки хәрәкәт итүенә карап вакыт белән үзгәрә яки сүндерелә ала.

Нәрсә тоныклана?

Тапшыру мохите яки юлларындагы үзгәрешләр аркасында кабул ителгән сигнал көченең вакыт буенча үзгәрүе сүнү дип атала. Сүнү югарыда әйтелгәнчә төрле факторларга бәйле. Стационар сценарийда сүнү яңгыр, яшен һ.б. кебек атмосфера шартларына бәйле. Күчмә сценарийда сүнү юлдагы вакыт буенча үзгәрүче киртәләр белән бәйле. Бу киртәләр тапшырылган сигналга катлаулы тапшыру эффектлары тудыра.

1

1 нче рәсемдә әкрен сүнү һәм тиз сүнү төрләре өчен амплитуда һәм ераклык диаграммасы күрсәтелгән, без аларны соңрак тикшерәчәкбез.

Тоныклану төрләре

2

Төрле каналлар белән бәйле кимчелекләрне һәм тапшыргыч/кабул итүченең урнашуын исәпкә алып, сымсыз элемтә системасында сүнү төрләре түбәндәгечә күрсәтелә.
➤Зур масштаблы сүнү: Ул юлны югалту һәм күләгә эффектларын үз эченә ала.
➤Кечкенә масштаблы сүнү: Ул ике төп категориягә бүленә, атап әйткәндә, күп юллы тоткарлау таралышы һәм доплер таралышы. Күп юллы тоткарлау таралышы шулай ук ​​яссы сүнү һәм ешлык сайлап сүнү дип бүленә. Доплер таралышы тиз сүнү һәм әкрен сүнү дип бүленә.
➤Сүнү модельләре: Югарыда күрсәтелгән сүнү төрләре төрле модельләрдә яки дистрибуцияләрдә кулланыла, шул исәптән Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull һ.б.

Белгәнебезчә, сигналларның сүнүе җирдән һәм тирә-юньдәге биналардан чагылышлар, шулай ук ​​зур мәйданда урнашкан агачлардан, кешеләрдән һәм манаралардан таралган сигналлар аркасында барлыкка килә. Сүнүнең ике төре бар, атап әйткәндә: зур масштаблы сүнү һәм кечкенә масштаблы сүнү.

1.) Зур масштаблы сүнү

Зур масштаблы сүнү тапшыргыч һәм кабул итүче арасына киртә кергәндә барлыкка килә. Бу комачаулаучы төр сигнал көченең сизелерлек кимүенә китерә. Бу электромагнит дулкынның киртә белән күләгәләнүе яки блоклануы белән бәйле. Бу ераклыкта сигналның зур тирбәнешләре белән бәйле.

1.а) Юл югалту

Ирекле киңлек юлын югалтуны түбәндәгечә күрсәтергә мөмкин.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Кайда,
Pt = Тапшыру көче
Pr = Көч алу
λ = дулкын озынлыгы
d = тапшыручы һәм кабул итүче антенна арасындагы ара
c = яктылык тизлеге, ягъни 3 x 108

Бу тигезләмәдән күренгәнчә, тапшырылган сигнал ераклыкта кими, чөнки сигнал тапшыручыдан кабул итүчегә таба зуррак мәйданга таралган.

1.b) Күләгә эффекты

• Ул сымсыз элемтәдә күзәтелә. Күләгәләү - электромагнит сигналның кабул ителгән көченең уртача кыйммәттән тайпылуы.
• Бу тапшыргыч һәм кабул итүче арасындагы юлдагы киртәләр нәтиҗәсе.
• Бу географик урнашуга, шулай ук ​​электромагнит дулкыннарының радио ешлыгына бәйле.

2. Кечкенә масштаблы сүнү

Кечкенә масштаблы сүнү бик кыска ара һәм кыска вакыт аралыгында кабул ителгән сигнал көченең тиз үзгәрүе белән бәйле.

Нигезләнгәнкүп юллы кичектерү таралышыКечкенә масштаблы сүнүнең ике төре бар, атап әйткәндә, яссы сүнү һәм ешлык сайлап сүнү. Бу күп юллы сүнү төрләре таралу мохитенә бәйле.

2.a) Яссы тоныклану

Әгәр сымсыз канал даими көчәйтүгә һәм тапшырылган сигналның үткәрүчәнлек егәрлегеннән зуррак булган үткәрүчәнлек егәрлегендә сызыклы фаза җавабы булса, ул яссы сүнү дип атала.

Бу төр сүнүдә кабул ителгән сигналның барлык ешлык компонентлары бер үк вакытта бер үк пропорцияләрдә тирбәнә. Ул шулай ук ​​сайланмаган сүнү дип тә атала.

• Сигнал BW << Канал BW
• Символ чоры >> Кичектерү таралышы

Яссы сүнү эффекты SNR кимүе буларак күренә. Бу яссы сүнү каналлары амплитудасы үзгәрүчән каналлар яки тар полосалы каналлар дип атала.

2.b) Ешлык Сайланма сүнү

Ул төрле амплитудалы радиосигналның төрле спектр компонентларына тәэсир итә. Шуңа күрә сайлап сүнү дип атала.

• BW сигналы > BW каналы
• Символ чоры < Кичектерү спреды

НигезләнгәнДопплер таралуыСүнүнең ике төре бар, атап әйткәндә: тиз сүнү һәм әкрен сүнү. Бу допплер таралу сүнү төрләре мобиль тизлеккә, ягъни кабул итүченең тапшыргычка карата тизлегенә бәйле.

2.c) Тиз сүнү

Тиз сүнү күренеше сигналның кечкенә мәйданнарда (мәсәлән, полоса киңлегендә) тиз тирбәнешләре белән күрсәтелә. Сигналлар яссылыктагы барлык юнәлешләрдән килгәндә, хәрәкәтнең барлык юнәлешләрендә дә тиз сүнү күзәтеләчәк.

Канал импульс җавабы символ вакыты эчендә бик тиз үзгәргәндә тиз сүнә.

• Югары Допплер спреды
• Символ чоры > Когерент вакыт
• Сигнал үзгәрүе < Канал үзгәрүе

Бу параметрлар ешлык дисперсиясенә яки доплер таралуы аркасында вакыт сайлап сүнүгә китерә. Тиз сүнү локаль объектларның чагылышы һәм объектларның бу объектларга карата хәрәкәте нәтиҗәсе.

Тиз сүнүдә кабул итү сигналы төрле өслекләрдән чагылган күпсанлы сигналларның суммасы. Бу сигнал - алар арасындагы чагыштырма фаза күчешенә нигезләнеп, конструктив яки җимергеч була алган күпсанлы сигналларның суммасы яки аермасы. Фаза бәйләнешләре хәрәкәт тизлегенә, тапшыру ешлыгына һәм чагыштырма юл озынлыгына бәйле.

Тиз сүнү базаль диапазон импульсының формасын боза. Бу бозылу сызыклы һәм барлыкка китерә.ISI(Символлар арасындагы интерференция). Адаптив тигезләү канал тарафыннан китереп чыгарылган сызыклы бозылуны бетерү юлы белән ISIны киметә.

2.d) Әкренләп сүнү

Акрынлап сүнә башлау юл өстендәге биналар, калкулыклар, таулар һәм башка әйберләрнең күләгәгә төшүе нәтиҗәсендә барлыкка килә.

• Доплерның түбән спреды
• Символ чоры <
• Сигнал үзгәрүе >> Канал үзгәрүе

Сүнү модельләрен яки сүнү бүленешләрен гамәлгә ашыру

Сүнү модельләрен яки сүнү бүленешләрен гамәлгә ашыруга Рейли сүнүе, Рициан сүнүе, Накагами сүнүе һәм Вейбулл сүнүе керә. Бу канал бүленешләре яки модельләре сүнү профиле таләпләренә туры китереп, база диапазонлы мәгълүмат сигналында сүнүне кертү өчен эшләнгән.

Рейлиның тоныклануы

• Рейли моделендә тапшыргыч һәм кабул итүче арасында бары тик Күрү сызыгы булмаган (NLOS) компонентлар гына симуляцияләнә. Тапшыргыч һәм кабул итүче арасында LOS юлы юк дип фаразлана.
• MATLAB rayleigh канал моделен симуляцияләү өчен "rayleighchan" функциясен тәэмин итә.
• Көч экспоненциаль рәвештә бүленгән.
• Фаза тигез таралган һәм амплитудадан бәйсез. Бу сымсыз элемтәдә иң еш кулланыла торган сүнү төре.

Рицианның сүнүе

• Ричиан моделендә, Күрү сызыгы (LOS) һәм Күрү сызыгы булмаган (NLOS) компонентлар тапшыргыч һәм кабул итүче арасында симуляцияләнә.
• MATLAB Ричиан каналы моделен симуляцияләү өчен "ричианчан" функциясен тәэмин итә.

Накагами сүнүе

Накагами сүнү каналы - кабул ителгән сигнал күп юллы сүнүгә дучар булган сымсыз элемтә каналларын тасвирлау өчен кулланыла торган статистик модель. Ул шәһәр яки шәһәр яны районнары кебек уртача һәм көчле сүнүчән мохитне күрсәтә. Накагами сүнү каналы моделен модельләштерү өчен түбәндәге тигезләмә кулланылырга мөмкин.

3

• Бу очракта без h = r*e дип билгелибезһәм Φ почмагы [-π, π] буенча тигез таралган.
• r һәм Φ үзгәрүчәннәре үзара бәйсез дип санала.
• Nakagami pdf файлы югарыдагыча күрсәтелә.
• Накагами pdf файлында, 2σ2= E{r2}, Γ(.) - Гамма функциясе, ә k >= (1/2) - сүнә торган сан (өстәлгән Гаусс очраклы үзгәрүчәннәре санына бәйле иреклек дәрәҗәләре).
• Башта ул үлчәүләргә нигезләнеп эмпирик рәвештә эшләнгән.
• Шул вакыттагы кабул итү көче Гамма белән бүленгән. • k = 1 булганда, Рейли = Накагами

Вейбуллның сүнүе

Бу канал - сымсыз элемтә каналын тасвирлау өчен кулланыла торган тагын бер статистик модель. Вейбуллның сүнү каналы гадәттә төрле сүнү шартлары булган мохитләрне, шул исәптән зәгыйфь һәм көчле сүнү шартларын күрсәтү өчен кулланыла.

4

Кайда,
2= E{r2}

• Вейбулл бүленеше Рейли бүленешенең тагын бер гомумиләштерүен күрсәтә.
• X һәм Y iid нуль уртача Гаусс үзгәрүчәннәре булганда, R = (X) капламасы2+ Y2)1/2Рейли таратылган. • Ләкин конверт R = (X дип билгеләнә2+ Y2)1/2, һәм тиешле pdf (көч бүлү профиле) Weibull тараткан.
• Вейбуллның сүнү моделен модельләштерү өчен түбәндәге тигезләмә кулланылырга мөмкин.

Бу биттә без сүнү каналы нәрсә ул, аның төрләре, сүнү модельләре, аларның кулланылышы, функцияләре һ.б. кебек төрле темаларны карап чыктык. Бу биттә бирелгән мәгълүматны кулланып, кечкенә масштаблы сүнү һәм зур масштаблы сүнү арасындагы аерманы, яссы сүнү һәм ешлыклы сайлап сүнү арасындагы аерманы, тиз сүнү һәм әкрен сүнү арасындагы аерманы, Рейли сүнү һәм Ричиан сүнү арасындагы аерманы һ.б. чагыштырырга һәм чыгарырга мөмкин.

E-mail:info@rf-miso.com

Телефон: 0086-028-82695327

Вебсайт: www.rf-miso.com


Бастырып чыгару вакыты: 2023 елның 14 августы

Продукция мәгълүматлары битен алыгыз