Paj sa a dekri bagay de baz Fading ak kalite fading nan kominikasyon san fil. Kalite Fading yo divize an gwo echèl manyak ak ti echèl manyak (multipath pwopagasyon reta ak gaye doppler).
Fading plat ak manyak seleksyon frekans yo se yon pati nan manyak multichemen kote kòm manyak vit ak manyak dousman se yon pati nan manyak gaye doppler. Kalite manyak sa yo aplike dapre distribisyon oswa modèl Rayleigh, Rician, Nakagami ak Weibull.
Entwodiksyon:
Kòm nou konnen sistèm kominikasyon san fil konsiste de transmetè ak reseptè. Chemen ki soti nan transmetè a reseptè a pa lis ak siyal transmèt la ka ale nan divès kalite atenuasyon ki gen ladan pèt chemen, diminisyon multichemen elatriye. Atenuasyon siyal la nan chemen an depann de plizyè faktè. Yo se tan, frekans radyo ak chemen oswa pozisyon transmetè/reseptè. Chanèl ant transmetè ak reseptè a ka varye tan oswa fiks selon si wi ou non transmetè / reseptè a fiks oswa deplase youn ak lòt.
Ki sa ki fennen?
Varyasyon tan nan pouvwa siyal resevwa akòz chanjman nan mwayen transmisyon oswa chemen yo konnen kòm manyak. Fading depann sou plizyè faktè jan mansyone pi wo a. Nan senaryo fiks, manyak depann de kondisyon atmosferik tankou lapli, eklèsi elatriye. Nan senaryo mobil, manyak depann sou obstak sou chemen an ki varye ak respè tan. Obstak sa yo kreye efè transmisyon konplèks nan siyal transmèt la.
Figi-1 a montre tablo anplitid kont distans pou kalite manyak dousman ak manyak vit ke nou pral diskite pita.
Kalite fading
Lè ou konsidere divès kalite andikap ki gen rapò ak chanèl ak pozisyon transmetè / reseptè sa yo se kalite manyak nan sistèm kominikasyon san fil.
➤Gwo Echèl Fading: Li gen ladan pèt chemen ak efè lonbraj.
➤Fading Ti Echèl: Li divize an de kategori prensipal viz. pwopagasyon reta multipath ak gaye doppler. Pwopagasyon reta multipath la plis divize an manyak plat ak manyak frekans selektif. Doppler gaye divize an manyak vit ak manyak dousman.
➤Modèl fading: Kalite fading ki anwo yo aplike nan divès modèl oswa distribisyon ki gen ladan Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull elatriye.
Kòm nou konnen, siyal ki pèdi koulè yo rive akòz refleksyon ki soti nan tè ak bilding ki antoure ansanm ak siyal gaye soti nan pye bwa, moun ak gwo fò tou won ki prezan nan gwo zòn nan. Gen de kalite manyak viz. gwo echèl manyak ak ti echèl manyak.
1.) Gwo echèl Fading
Fenèt gwo echèl rive lè yon obstak antre ant transmetè ak reseptè. Kalite entèferans sa a lakòz gwo kantite rediksyon fòs siyal. Sa a se paske vag EM lonbraj oswa bloke pa obstak la. Li gen rapò ak gwo fluctuations nan siyal la sou distans.
1.a) Pèt chemen
Pèt chemen espas lib la ka eksprime jan sa a.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Ki kote,
Pt = Transmèt pouvwa
Pr = Resevwa pouvwa
λ = longèdonn
d = distans ant antèn transmèt ak resevwa
c = vitès limyè sa vle di 3 x 108
Soti nan ekwasyon an li implique ke siyal transmèt atenue sou distans kòm siyal la ap gaye sou pi gwo ak pi gwo zòn nan transmèt fen nan direksyon pou resevwa fen.
1.b) Efè lonbraj
• Li obsève nan kominikasyon san fil. Shadowing se devyasyon nan resevwa pouvwa siyal EM soti nan valè mwayèn.
• Li se rezilta obstak sou chemen ki genyen ant transmetè ak reseptè.
• Sa depann de pozisyon jeyografik ak frekans radyo onn EM (ElectroMagnetic).
2. Ti Echèl Fading
Ti echèl manyak konsène ak fluctuations rapid nan fòs siyal resevwa sou distans trè kout ak peryòd tan kout.
Baze soupwopagasyon reta multipathgen de kalite ti echèl manyak viz. manyak plat ak frekans selektif manyak. Kalite manyak multipath sa yo depann de anviwònman pwopagasyon.
2.a) Flat manyak
Chanèl san fil yo di ke yo dwe plat manyak si li gen benefis konstan ak repons faz lineyè sou yon Pleasant ki pi gran pase Pleasant a nan siyal la transmèt.
Nan kalite sa a nan manyak tout eleman yo frekans nan siyal la resevwa fluktue nan menm pwopòsyon ansanm. Li konnen tou kòm manyak ki pa selektif.
• Siyal BW << Channel BW
• Peryòd senbòl >> Reta gaye
Se efè a nan manyak plat wè kòm yon diminisyon nan SNR. Chanèl plat sa yo ke yo rekonèt kòm chanèl varye anplitid oswa chanèl narrowband.
2.b) Frekans Selektif manyak
Li afekte diferan konpozan espèk nan yon siyal radyo ak anplitid diferan. Pakonsekan non an selektif manyak.
• Siyal BW > Channel BW
• Peryòd senbòl < Delay Spread
Baze sougaye dopplergen de kalite manyak viz. manyak vit ak manyak dousman. Sa yo kalite fading Doppler gaye depann sou vitès mobil sa vle di vitès nan reseptè a ki gen rapò ak transmetè.
2.c) Fading vit
Fenomèn nan manyak vit reprezante pa fluctuations rapid nan siyal sou ti zòn (sa vle di Pleasant). Lè siyal yo rive soti nan tout direksyon nan avyon an, yo pral obsève fading rapid pou tout direksyon mouvman.
Fading rapid rive lè repons enpilsyon chanèl chanje trè rapid nan dire senbòl la.
• Gwo pwopagasyon Doppler
• Peryòd senbòl > Tan koerans
• Varyasyon siyal < Chanèl varyasyon
Paramèt sa yo lakòz dispèsyon frekans oswa tan selektif manyak akòz gaye doppler. Fading rapid se rezilta refleksyon objè lokal yo ak mouvman objè yo anrapò ak objè sa yo.
Nan manyak vit, resevwa siyal se sòm siyal anpil ki reflete nan sifas divès kalite. Siyal sa a se sòm oswa diferans siyal miltip ki ka konstriktif oswa destriktif ki baze sou chanjman faz relatif ant yo. Relasyon faz depann de vitès mouvman, frekans transmisyon ak longè chemen relatif yo.
Fading rapid defòme fòm batman baz la. Deformation sa a se lineyè ak kreyeISI(Entèferans Senbòl Entèferans). Egalizasyon adaptab diminye ISI lè li retire distòsyon lineyè pwovoke pa chanèl.
2.d) Fading dousman
Dousman dousman se rezilta lonbraj pa bilding, ti mòn, mòn ak lòt objè sou chemen an.
• Pwopagasyon Doppler ki ba
• Peryòd senbòl <
• Varyasyon siyal >> Chanèl varyasyon
Aplikasyon modèl Fading oswa distribisyon fading
Enplemantasyon modèl manyak oswa distribisyon manyak gen ladan manyak Rayleigh, manyak Rician, manyak Nakagami ak manyak Weibull. Distribisyon chanèl sa yo oswa modèl yo fèt pou enkòpore manyak nan siyal done baz la dapre kondisyon pwofil manyak.
Rayleigh fennen
• Nan modèl Rayleigh, se sèlman konpozan ki pa Liy of Sight (NLOS) simulation ant transmetè ak reseptè. Li sipoze ke pa gen okenn chemen LOS ki egziste ant transmetè ak reseptè.
• MATLAB bay fonksyon "rayleighchan" pou simulation modèl chanèl rayleigh.
• Pouvwa a distribye eksponansyèlman.
• Faz la distribye inifòm e endepandan de anplitid la. Li se kalite ki pi itilize nan Fading nan kominikasyon san fil.
Riyan fennen
• Nan modèl rician, tou de konpozan Line of Sight (LOS) ak konpozan ki pa Line of Sight (NLOS) yo simulation ant transmetè ak reseptè.
• MATLAB bay fonksyon "ricianchan" pou simulation modèl chanèl rician.
Nakagami fennen
Nakagami fadding channel se yon modèl estatistik ki itilize pou dekri chanèl kominikasyon san fil kote siyal resevwa a sibi manyak multipath. Li reprezante anviwonnman ki gen dekouraje modere ak grav tankou zòn iben oswa banlye. Ekwasyon sa a ka itilize pou simulation Nakagami modèl chanèl manyak.
• Nan ka sa a nou endike h = r*ejΦepi ang Φ distribye inifòm sou [-π, π]
• Yo sipoze varyab r ak Φ yo mityèlman endepandan.
• Nakagami pdf la eksprime jan pi wo a.
• Nan Nakagami pdf, 2σ2= E{r2}, Γ(.) se fonksyon Gamma ak k >= (1/2) se figi k ap disparèt (degre libète ki gen rapò ak kantite varyab o aza Gaussion yo te ajoute).
• Li te orijinal devlope anpirik ki baze sou mezi.
• Enstantane resevwa pouvwa se Gamma distribye. • Avèk k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull fennen
Chanèl sa a se yon lòt modèl estatistik yo itilize pou dekri kanal kominikasyon san fil. Weibull fading channel se souvan itilize pou reprezante anviwònman ak divès kalite kondisyon manyak ki gen ladan tou de fèb ak grav manyak.
Ki kote,
2σ2= E{r2}
• Distribisyon Weibull reprezante yon lòt jeneralizasyon distribisyon Rayleigh.
• Lè X ak Y se iid zewo vle di varyab gausyen, anvlòp R = (X2+ Y2)1/2se Rayleigh distribye. • Sepandan yo defini anvlòp R = (X2+ Y2)1/2, ak pdf ki koresponn lan (pwofil distribisyon pouvwa) se Weibull distribye.
• Ou ka itilize ekwasyon sa a pou simulation Weibull modèl fading.
Nan paj sa a nou te ale nan plizyè sijè sou fading tankou sa ki fading channel, kalite li yo, modèl fading, aplikasyon yo, fonksyon yo ak sou sa. Yon moun ka itilize enfòmasyon yo bay nan paj sa a pou konpare ak derive diferans ki genyen ant ti manyak echèl ak gwo echèl manyak, diferans ant manyak plat ak manyak frekans selektif, diferans ant manyak vit ak manyak dousman, diferans ant manyak rayleigh ak manyak rician ak konsa.
E-mail:info@rf-miso.com
Telefòn: 0086-028-82695327
Sit entènèt: www.rf-miso.com
Tan pòs: Out-14-2023
