Lassú és gyors fading jeleket a rádiócsatorna
Amint kimutatták, mozgatására a mobil egység (ME) megfigyelt gyors ingadozásai jel paraméterek miatt idő-frekvencia diszperziója az átviteli csatorna átviteli függvény által okozott annak többutas [5].
A fluktuációk a kezdeti fázisban a jel az átvételi helyen határoztuk meg változást a helyére, és a mozgás a tárgy az idő függvényében. Ezen túlmenően, a tárgy mozgását miatt a Doppler-effektus megfigyelhető véletlen frekvencia moduláció spektrum jellemzői, amely függ a sebesség a tárgy, valamint egyéb tényezők. Így, az átviteli csatorna frekvencia-szelektív. Ezenkívül a véletlenszerű késleltetés érkezik a ponton a vételi jel esetekben ad okot az átviteli csatorna időt szelektivitás és az ingadozások okozta sima teljes jel amplitúdója a fogadó helyre.
Számos valószínűségi eloszlásfüggvény modellezéséhez használt statisztikai jellemzői a csatorna halványuló. Ha a jel terjedési közegben van jelen több lencsék, amelyek mindegyike hozzájárul a nagyságát a vett jel (például abban az esetben az ionoszféra vagy troposzférikus szaporítás), akkor az alkalmazás a centrális határeloszlástétel eredményez Gauss modellben a csatorna impulzus válasz. Ha a folyamat nulla átlag, a borítékot az impulzusválasz a rádiócsatorna bármely adott időpontban van Rayleigh eloszlása, és a fázis a impulzusválasz egyenletes eloszlását a [0, 2]. Annak megállapítására, statisztikai paraméterei rádiócsatornák és fading, valamint a Rayleigh eloszlás és a rizs, Nakagami forgalmazást alkalmaznak [40].
Lassan változó miatt árnyék hatás, ami okozhat akadályt, és akkor keletkezik, amikor a mobil-előfizetők mozog jelentős távolságokat (> 10). [24]. Az ilyen elmozdulás útját terjedését a BS és MS hoznak eredményt jelentősen megváltozott: az út a rádióhullámok, amelyek új akadályok, a fő sugárzás jön a MS más úton. Ennek megfelelően, a változás és a pillanatnyi értékek a jelszint a MS vevő.
Lassan változó függ makrostruktúráját a kommunikációs csatorna, a paraméterek nagyban meghatározza az épület típusa, terep, élőhelyek, a sebességet a mobil előfizető, stb Lassú fading gyakran szimulálják egy log-normál eloszlást pillanatnyi vett jel borítékot értékek [5, 61:
ahol x - értéke a burkoló jel; és és - a megoszlása a paramétereket. Jellemzően, a nagyvárosokban intenzitása lassan változó körülbelül 10 dB-lel a külvárosban - 6 dB, és megfelel a periodicitása fading a MS mozgása tíz méter. Tény, hogy a lassan változó egy változás az átlagos jel szintjét, amelyen vannak egymásra gyors fading.
A városi körülmények mélységben akár 20 dB gyengült kísérletileg megfigyelt jó egyezést mutat a statisztikai ingadozások Rayleigh eloszlás törvény. Fadingot Raisa megfeleljenek a törvény, amely jelzi a jelenlétét a rendszeres eleme a gyenge jel. Az eredmények számos kísérlet [5] arra utal, hogy a közös modell a jel amplitúdója ingadozásait Rayleigh jog sok esetben nem megfelelő. Ez annak köszönhető, hogy a következő tényezők:
- egyenetlen eloszlása az azimut szög jel érkezési irányok;
- jelenlétét a magassági síkjában egy nem nulla spektrumú jel érkezési szög;
- jelentős térnyerése az érkezés pillanatában a visszavert jel;
- szignifikáns különbség a teljesítmény-értékeket a visszavert jeleket.
Mély amplitúdójú fading oka jel fázisát ugrások és a megfelelő, hasonló egy delta függvénnyel, véletlenszerű permetezésre frekvenciák származik véletlen fázis. Így egy egyetlen frekvenciájú jelet többutas jel eredményeket fázisban ingadozása a vett jel, a hozzá kapcsolódó erőteljes fading a jel amplitúdóját és a frekvenciamoduláció véletlenszerű, fatális hibát okoznak használatakor szögmoduláció technikák.
fading mértéke a keresztezések számát a boríték egy bizonyos szintet (például 3 dB) egységnyi idő. Az átlagos időtartama elhalványul - az átlagos időtartama az időintervallum, amely alatt a boríték jel egy bizonyos szint alá. Felosztása pillanatnyi értékek a boríték gyorsan halványuló jelet gyakran leírt a Rayleigh-Rice [70].
Ha az MS övezeten kívül a közvetlen rádiós bázisállomások nincs közvetlen sugár és a vett jel van nezamirayuschey alkatrészeket. Rayleigh eloszlás, Raisa, ebben az esetben csökken a tiszta Rayleigh eloszlás.
Amikor a közvetlen sugár és a növekvő energiaárak nezamirayuschey összetevői a Rayleigh-eloszlás Rice átalakul Gauss. A határérték, ha az arány a energia érkező jel a közvetlen sugár (fakulás nélkül), hogy a teljes energiaelnyelő jeleket tart végtelenbe, a Rayleigh-Rice elosztó degenerates-funkció: W (x) = (X - s), ahol s - burkológörbe értéket jel érkezik a közvetlen sugár (teljes determinizmus).
Az átlagos intervallum a gyors fading, amikor az MS mozgás megközelítően egyenlő a hullámhossz fele. A csillapítás a terjedési útjába a jel, valamint a hatását a lassú és gyors fading együttesen határozzák meg az energia arány a kommunikációs csatorna [6] (lásd. Ábra. 7.3).
BS adó jelet generál a hatalom IDG, amely révén a feeder kombináló és elküldte a BS antenna irányát GWW. A kommunikációs csatorna jel lebomlik kapacitás LPL dB értéket és tesztelés lassú (Lsl) és a gyors (MEF) fading jön egy antennához MS irányítottság G, majd betáplálunk egy lineáris vevő utat bemeneti (LTP) MS egyenlő P érzékenység .
Ábra. 7.3. Az energetikai kapcsolatok a kommunikációs csatorna
Annak érdekében, hogy a hiba valószínűségét, ha kap egy üzenetet karakter egy előre meghatározott tartományban
(1. 2%), beadott BS adóteljesítmény árrés lassú és gyors fading. Ábra. 7.3 hiba valószínűsége 1. 2% számszerűen egyenlő a árnyékolt görbe alatti terület a valószínűségi eloszlása a borítékok.
Szélsőséges esetben, ha a lassú és gyors fading komponensek működnek fázis és a borítékot a vett jel kisebb lesz, mint a megengedett szintet, akkor a hasznos jelet szinte teljesen „süllyed” a zaj és a valószínűsége hiba ha a szimbólum vétel közel 0,5. BS adóteljesítmény-különbözetet a halványuló (Lsl + Lp) úgy választjuk meg, hogy a hibaarány kimenetén a vételi útvonal nem haladja # 9632; elfogadható értéket (általában 10. 10), amely képes a hibajavító kódok. Ennek eredményeként, az adási teljesítmény:
P = LPL + Lsl + MEF + Lc / f- GBS - GMS + Rprm.sr [dB], IDG> Po, (7,9)
Ahol LC / f- veszteségi teljesítmény a kombináló és adagoló BS és Pprm.sr - a szükséges átlagos teljesítmény a jel a bemeneti a lineáris útján a vevő MS.
Az érték az átlagos elérési út veszteség és paramétereinek gyors és lassú fading nem adott kimerítő leírást a link. Köztudott, [6], hogy az idő-frekvencia eltolódik a kommunikációs csatorna jelek okoznak fading idő és frekvencia, jelentősen megnehezíti a működését a modern digitális mobil kommunikációs rendszerek nagy sebességű adatátvitelt.
A több útvonalú jelek, ahol mindegyik gerenda jön a time shift vezet stretching a vett szimbólumok az idő és frekvencia szelektív fading. Time Stretching nyilvánul meg, hogy a hossza a beérkezett karakterek nagyobb, mint az időtartama továbbított. Ebben az esetben a szomszédos karaktereket az üzenet átfedés lehet.
Frekvencia-fading jelet egyenértékű szűrés a jel, amelyben a különböző jel spektrumát alkotóelemek különböző csillapítás. Spektrális komponensek egy kisebb frekvenciatartományban fog tapasztalni megközelítőleg azonos csillapítás (sima Fade), de a növekedés a frekvencia-diverzitás karakter fading válik jelentősen eltérő. Nyilvánvaló, hogy minél több a jel sávszélessége, annál inkább hajlamos a frekvencia szelektív fading.
Úgy tartják, [21], a minimális sávszélesség, amelynél a vevő képes felismerni az ideiglenes szimbólum nyújtás Fmin = 1/4. ahol - a különbség időeltolásokkal jelek az első és az utolsó jött sugarak.
Kellően magas jel sávszélessége vevő képes megkülönböztetni a gerendák különböző időbeli késések. Ez akkor fordul elő, amikor a felbontás a vevőkészülék adott időben kisebb lesz, mint a kölcsönös időeltolás a jelek az i-edik és a j-edik sugarak: <( – ).
Az egyszerűség kedvéért feltételezhetjük, hogy a felbontás képessége a vevő egyenlő időtartama az elemi szimbólum és fordítottan arányos a jel sávszélessége: = 1 / F.
Ha a maximális time shift a jelek különböző sugarak, mint a szimbólum időtartama
(Max | - |>), a szomszédos szimbólumok A vett jel teljesen fedezi (maszk) egymást. Ebben az esetben beszélünk a jelenség szimbőlumközi interferencia (ISI).
Frekvencia-fading következtében torzulásához a hullámforma és spektrum, ennek eredményeként, torzítása az alak a továbbított szimbólumok. Ezek a torzulások kezdenek megjelenni, ha a szélessége a kisugárzott jel sávszélessége meghaladja a csatorna koherencia sávszélesség kapcsolatot. Coherence sávszélesség Bc (t) nevezzük egy frekvencia intervallum halványuló spektrális komponenseket a határait, melyekre jellemző egy meghatározott értéke a korrelációs együttható (f, t).
Megengedett torzulások, amelyek esetében a rendszer egy előre meghatározott kommunikációs minőség, megfelelnek a különböző értékek a korrelációs együttható és függ a jelfeldolgozó módszerek a CODEC és a modem. Egyes rendszerek tapasztalhatnak üzemzavarok, amikor a jel sávszélessége olyan, hogy (F, T) = 0,9, míg a komplex adaptív feldolgozási technikák, így a kívánt jellemzőkkel
Azt is kimutatták, hogy bizonyos feltételek mellett, a statisztika,
ahol - a nyújtási diszperzió többutas a kommunikációs csatornát.
Ha veszünk egy küszöbértéket korrelációs együttható egyenlő 0,5, a koherencia zenekar kommunikációs csatorna:
Így, egy tipikus standard deviációt a város stretching 2 mikroszekundum többutas kommunikációs csatorna koherencia sáv 80 kHz. A jelek nagyobb sávszélességet tárgya lesz a frekvencia-szelektív fading és közötti interferencia.
Amikor a csatorna jellemzői miatt változik az idő múlásával beszél az idő szelektív fading. Ideiglenes fading torzulását a továbbított üzenetek parcellák, mivel a kommunikációs csatorna jellemzői jelentősen változnak áthaladás során az útvonal mentén a BS-MS jelet. Ennek oka az a változó mobil kommunikációs csatorna erősítés lehet Doppler frekvencia eltolás: az általuk okozott nyújtás frekvenciatartomány jelek és okozhat átmeneti fading.
2. függelék mutatja az alapmodell jel terjedési útvonal veszteséget becslés kiszámításához lefedettség területén a mobil kommunikációs hálózatok.