Այս էջը նկարագրում է Fading-ի հիմունքները և անլար կապի մարման տեսակները: Fading տեսակները բաժանվում են խոշոր մասշտաբի մարման և փոքր մասշտաբի մարման (բազմուղիների հետաձգման տարածում և դոպլերային տարածում):
Հարթ մարումը և հաճախականության ընտրության մարումը բազմուղիների մարման մի մասն է, որտեղ արագ մարումը և դանդաղ մարումը դոպլեր տարածման մարման մի մասն են: Այս մարող տեսակներն իրականացվում են ըստ Rayleigh, Rician, Nakagami և Weibull բաշխումների կամ մոդելների:
Ներածություն:
Ինչպես գիտենք, անլար կապի համակարգը բաղկացած է հաղորդիչից և ընդունիչից։ Հաղորդիչից մինչև ստացող ուղին հարթ չէ, և փոխանցվող ազդանշանը կարող է անցնել տարբեր տեսակի թուլացումների միջով, ներառյալ ճանապարհի կորուստը, բազմուղիների թուլացումը և այլն: Ուղու միջով ազդանշանի թուլացումը կախված է տարբեր գործոններից: Դրանք են՝ ժամանակը, ռադիոհաճախականությունը և հաղորդիչի/ստացողի ուղին կամ դիրքը: Հաղորդիչի և ստացողի միջև ալիքը կարող է տատանվող կամ ֆիքսված լինել՝ կախված նրանից, թե արդյոք հաղորդիչը/ընդունիչը ֆիքսված են կամ շարժվում են միմյանց նկատմամբ:
Ինչ է մարում:
Ստացված ազդանշանի հզորության ժամանակային փոփոխությունը փոխանցման միջավայրի կամ ուղիների փոփոխության պատճառով հայտնի է որպես մարում: Թունավորումը կախված է տարբեր գործոններից, ինչպես նշվեց վերևում: Ֆիքսված սցենարի դեպքում մարումը կախված է մթնոլորտային պայմաններից, ինչպիսիք են տեղումները, կայծակները և այլն: Շարժական սցենարի դեպքում մարումը կախված է ուղու վրա գտնվող խոչընդոտներից, որոնք տարբերվում են ժամանակի առումով: Այս խոչընդոտները ստեղծում են փոխանցվող ազդանշանի փոխանցման բարդ էֆեկտներ:
Նկար-1-ը պատկերում է ամպլիտուդի համեմատ հեռավորության գծապատկերը դանդաղ մարման և արագ մարման տեսակների համար, որոնք մենք կքննարկենք ավելի ուշ:
Մարման տեսակները
Հաշվի առնելով ալիքների հետ կապված տարբեր խանգարումները և հաղորդիչի/ընդունիչի դիրքը, հետևյալն են անլար կապի համակարգում մարման տեսակները:
➤Մեծ մասշտաբի մարում: Այն ներառում է ճանապարհի կորուստ և ստվերային էֆեկտներ:
➤Փոքր մասշտաբի մարում. այն բաժանված է երկու հիմնական կատեգորիայի, այսինքն. բազմակողմանի հետաձգման տարածումը և դոպլերային տարածումը: Բազմուղիների հետաձգման տարածումը հետագայում բաժանվում է հարթ մարման և հաճախականության ընտրովի մարման: Դոպլերի տարածումը բաժանվում է արագ մարման և դանդաղ մարման:
➤Գունաթափման մոդելներ. Վերևի մարման տեսակներն իրականացվում են տարբեր մոդելներում կամ բաշխումներում, որոնք ներառում են Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull և այլն:
Ինչպես գիտենք, մարող ազդանշանները տեղի են ունենում գետնից և շրջակա շենքերից արտացոլված, ինչպես նաև ծառերի, մարդկանց և մեծ տարածքում առկա աշտարակների ցրված ազդանշանների պատճառով: Գոյություն ունեն երկու տեսակի մարում, այսինքն. լայնածավալ մարում և փոքր մասշտաբի մարում:
1.) Մեծ մասշտաբի մարում
Լայնածավալ մարում է տեղի ունենում, երբ խոչընդոտ է հայտնվում հաղորդիչի և ստացողի միջև: Այս միջամտության տեսակը առաջացնում է ազդանշանի հզորության զգալի նվազում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ EM ալիքը ստվերված կամ արգելափակված է խոչընդոտի կողմից: Դա կապված է հեռավորության վրա ազդանշանի մեծ տատանումների հետ:
1.ա) Ճանապարհի կորուստ
Ազատ տարածության ուղու կորուստը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * դ)2/լ2} = (4*π*f*d)2/c2
Որտեղ,
Pt = Փոխանցման հզորություն
Pr = Ստացեք հզորություն
λ = ալիքի երկարություն
դ = հեռարձակող և ընդունող ալեհավաքի միջև հեռավորությունը
c = լույսի արագություն, այսինքն 3 x 108
Հավասարումից այն ենթադրում է, որ փոխանցվող ազդանշանը թուլանում է հեռավորության վրա, քանի որ ազդանշանը տարածվում է ավելի ու ավելի մեծ տարածքի վրա՝ հաղորդման վերջից մինչև ընդունման վերջ:
1.բ) Ստվերային էֆեկտ
• Դիտվում է անլար կապի մեջ։ Ստվերավորումը EM ազդանշանի ստացված հզորության շեղումն է միջին արժեքից:
• Դա հաղորդիչի և ստացողի միջև ճանապարհի խոչընդոտների հետևանք է:
• Դա կախված է աշխարհագրական դիրքից, ինչպես նաև EM (էլեկտրամագնիսական) ալիքների ռադիոհաճախականությունից:
2. Փոքր մասշտաբի մարում
Փոքր մասշտաբի մարումը կապված է ստացված ազդանշանի ուժգնության արագ տատանումների հետ շատ կարճ հեռավորության վրա և կարճ ժամանակահատվածում:
հիման վրաբազմուղիների հետաձգման տարածումկան երկու տեսակի փոքր մասշտաբի մարում, այսինքն. հարթ մարում և հաճախականության ընտրովի մարում: Այս բազմակողմանի մարման տեսակները կախված են տարածման միջավայրից:
2.ա) Հարթ մարում
Ասում են, որ անլար ալիքը հարթ մարում է, եթե այն ունի մշտական շահույթ և գծային փուլային արձագանք մի թողունակության վրա, որն ավելի մեծ է, քան փոխանցվող ազդանշանի թողունակությունը:
Այս տեսակի մարման ժամանակ ստացված ազդանշանի բոլոր հաճախականության բաղադրիչները միաժամանակ տատանվում են նույն համամասնությամբ: Այն նաև հայտնի է որպես ոչ ընտրովի մարում:
• ազդանշան BW << Channel BW
• Սիմվոլների ժամանակաշրջան >> Հետաձգման տարածում
Հարթ մարման ազդեցությունը դիտվում է որպես SNR-ի նվազում: Այս հարթ խամրող ալիքները հայտնի են որպես ամպլիտուդի փոփոխվող ալիքներ կամ նեղաշերտ ալիքներ:
2.բ) Հաճախականություն Ընտրովի մարում
Այն ազդում է տարբեր ամպլիտուդներով ռադիոազդանշանի տարբեր սպեկտրային բաղադրիչների վրա: Այստեղից էլ ծագել է ընտրովի մարման անվանումը։
• Ազդանշան BW > Channel BW
• Սիմվոլի ժամանակաշրջան < Հետաձգման տարածումը
հիման վրադոպլեր տարածումկան երկու տեսակի մարում, այսինքն. արագ մարում և դանդաղ մարում: Դոպլերի տարածման մարման այս տեսակները կախված են շարժական արագությունից, այսինքն՝ ստացողի արագությունից՝ հաղորդիչի նկատմամբ:
2.գ) Արագ մարում
Արագ մարման ֆենոմենը ներկայացված է փոքր տարածքներում (այսինքն՝ թողունակություն) ազդանշանի արագ տատանումներով: Երբ ազդանշանները հասնում են ինքնաթիռի բոլոր ուղղություններից, շարժման բոլոր ուղղություններով կնկատվի արագ մարում:
Արագ մարումը տեղի է ունենում, երբ ալիքի իմպուլսի արձագանքը շատ արագ փոխվում է խորհրդանիշի տևողության ընթացքում:
• Բարձր դոպլերային տարածում
• Նշանների ժամանակաշրջան > Համապատասխանության ժամանակ
• Ազդանշանի տատանումներ < Channel variation
Այս պարամետրերը հանգեցնում են հաճախականության ցրման կամ ժամանակի ընտրովի մարման՝ դոպլերի տարածման պատճառով: Արագ մարումը տեղական օբյեկտների արտացոլման և այդ առարկաների նկատմամբ առարկաների շարժման արդյունք է:
Արագ մարման դեպքում ստացող ազդանշանը բազմաթիվ ազդանշանների գումարն է, որոնք արտացոլվում են տարբեր մակերեսներից: Այս ազդանշանը բազմակի ազդանշանների գումարն է կամ տարբերությունը, որոնք կարող են լինել կառուցողական կամ կործանարար՝ հիմնվելով դրանց միջև հարաբերական փուլային տեղաշարժի վրա: Ֆազային հարաբերությունները կախված են շարժման արագությունից, փոխանցման հաճախականությունից և ճանապարհի հարաբերական երկարությունից:
Արագ մարումը աղավաղում է բազային գոտու զարկերակի ձևը: Այս աղավաղումը գծային է և ստեղծում էԻՍԻ(Inter Symbol Interference): Հարմարվողական հավասարեցումը նվազեցնում է ISI-ն՝ հեռացնելով ալիքով առաջացած գծային աղավաղումը:
2.դ) Դանդաղ մարում
Դանդաղ մարումը հետևանք է արահետի վրայով շենքերի, բլուրների, լեռների և այլ առարկաների ստվերի:
• Ցածր դոպլերային տարածում
• Խորհրդանիշի ժամանակաշրջան <
• Ազդանշանի տատանումներ >> Channel Variation
Fading մոդելների կամ ֆադինգ բաշխումների իրականացում
Գունաթափվող մոդելների կամ մարող բաշխումների իրականացումը ներառում է Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading և Weibull fading: Այս կապուղիների բաշխումները կամ մոդելները նախագծված են, որպեսզի ներառեն մարում բազային ժապավենի տվյալների ազդանշանում՝ ըստ մարման պրոֆիլի պահանջների:
Rayleigh մարում
• Rayleigh մոդելում միայն Non Line of Sight (NLOS) բաղադրիչները մոդելավորվում են հաղորդիչի և ստացողի միջև: Ենթադրվում է, որ հաղորդիչի և ստացողի միջև LOS ճանապարհ չկա:
• MATLAB-ն ապահովում է «rayleighchan» ֆունկցիան՝ մոդելավորելու ռեյլի ալիքի մոդելը:
• Հզորությունը բաշխված է էքսպոնենցիալ:
• Ֆազը հավասարաչափ բաշխված է և անկախ ամպլիտուդից: Այն անլար կապի մեջ Fading-ի ամենաօգտագործվող տեսակներն է:
Ռիկյան մարում
• Ռիսյան մոդելում ինչպես Line of Sight (LOS), այնպես էլ ոչ Line of Sight (NLOS) բաղադրիչները մոդելավորվում են հաղորդիչի և ստացողի միջև:
• MATLAB-ն ապահովում է «ricianchan» ֆունկցիան՝ մոդելավորելու rician ալիքի մոդելը:
Nakagami մարում
Nakagami fadding channel-ը վիճակագրական մոդել է, որն օգտագործվում է անլար կապի ալիքները նկարագրելու համար, որոնցում ստացված ազդանշանը ենթարկվում է բազմակողմանի մարման: Այն ներկայացնում է միջինից մինչև խիստ խունացած միջավայրեր, ինչպիսիք են քաղաքային կամ ծայրամասային տարածքները: Հետևյալ հավասարումը կարող է օգտագործվել Nakagami-ի մարման ալիքի մոդելը մոդելավորելու համար:
• Այս դեպքում նշանակում ենք h = r*ejΦև Ֆ անկյունը հավասարաչափ բաշխված է [-π, π] վրա:
• r և Φ փոփոխականները ենթադրվում են փոխադարձաբար անկախ:
• Nakagami pdf-ն արտահայտված է վերևում:
• Nakagami pdf-ում, 2σ2= E{r2}, Γ(.)-ը Գամմա ֆունկցիան է, իսկ k >= (1/2)-ը մարող ցուցանիշն է (ազատության աստիճանները կապված են ավելացված Գաուսիոն պատահական փոփոխականների քանակի հետ):
• Այն ի սկզբանե մշակվել է էմպիրիկ կերպով՝ հիմնվելով չափումների վրա:
• Ակնթարթային ստացման հզորությունը գամմա է բաշխվում: • k = 1-ով Ռեյլի = Նակագամի
Վեյբուլի մարում
Այս ալիքը ևս մեկ վիճակագրական մոդել է, որն օգտագործվում է անլար կապի ալիքը նկարագրելու համար: Weibull-ի մարման ալիքը սովորաբար օգտագործվում է տարբեր տեսակի մարման պայմաններով միջավայրեր ներկայացնելու համար, ներառյալ թույլ և ծանր մարում:
Որտեղ,
2ս2= E{r2}
• Վեյբուլի բաշխումը ներկայացնում է Ռեյլի բաշխման մեկ այլ ընդհանրացում:
• Երբ X-ը և Y-ը iid զրոյական միջին գաուսի փոփոխականներ են, R = (X-ի ծրարը)2+ Յ2)1/2է Rayleigh բաշխված. • Այնուամենայնիվ, ծրարը սահմանված է R = (X2+ Յ2)1/2, իսկ համապատասխան pdf (էներգիայի բաշխման պրոֆիլը) բաշխված է Weibull-ը։
• Հետևյալ հավասարումը կարող է օգտագործվել Վեյբուլի մարման մոդելը մոդելավորելու համար:
Այս էջում մենք անցել ենք ֆեյդինգի վերաբերյալ տարբեր թեմաներ, ինչպիսիք են՝ ինչ է մարում ալիքը, դրա տեսակները, խամրող մոդելները, դրանց կիրառությունները, գործառույթները և այլն: Կարելի է օգտագործել այս էջում տրված տեղեկատվությունը, որպեսզի համեմատենք և դուրս բերենք տարբերությունը փոքր մասշտաբով մարման և մեծ մասշտաբի մարման միջև, տարբերությունը հարթ մարման և հաճախականության ընտրովի մարման միջև, տարբերությունը արագ մարման և դանդաղ մարման միջև, տարբերությունը ռեյլի մարման և ռիսիական մարման միջև և այսպես շարունակ։
E-mail:info@rf-miso.com
Հեռ.`0086-028-82695327
Կայք: www.rf-miso.com
Հրապարակման ժամանակը՝ օգ-14-2023
