Din il-paġna tiddeskrivi l-baŜi ta' Fading u tipi ta' fading fil-komunikazzjoni mingħajr fili. It-tipi ta 'Fading huma maqsuma f'fading fuq skala kbira u fading fuq skala żgħira (tixrid ta' dewmien multipath u tixrid ta 'doppler).
Fading ċatt u fading tal-għażla tal-frekwenza huma parti minn fading multipath fejn kif fading mgħaġġel u fading bil-mod huma parti mill-fading doppler spread. Dawn it-tipi ta 'fading huma implimentati skont id-distribuzzjonijiet jew mudelli ta' Rayleigh, Rician, Nakagami u Weibull.
Introduzzjoni:
Kif nafu sistema ta 'komunikazzjoni mingħajr fili tikkonsisti trasmettitur u riċevitur. Il-mogħdija mit-trasmettitur għar-riċevitur mhix bla xkiel u s-sinjal trażmess jista 'jgħaddi minn diversi tipi ta' attenwazzjonijiet inkluż telf ta 'passaġġ, attenwazzjoni multipath eċċ. L-attenwazzjoni tas-sinjal permezz tal-mogħdija tiddependi fuq diversi fatturi. Huma ħin, frekwenza tar-radju u mogħdija jew pożizzjoni tat-trasmettitur/riċevitur. Il-kanal bejn it-trasmettitur u r-riċevitur jista 'jvarja fil-ħin jew iffissat skond jekk it-trasmettitur/riċevitur humiex fissi jew jiċċaqilqu fir-rigward ta' xulxin.
X'inhu fading?
Il-varjazzjoni fil-ħin tal-qawwa tas-sinjal riċevuta minħabba bidliet fil-mezz ta 'trasmissjoni jew mogħdijiet hija magħrufa bħala fading. Fading jiddependi fuq diversi fatturi kif imsemmi hawn fuq. F'xenarju fiss, fading jiddependi fuq kundizzjonijiet atmosferiċi bħal xita, tħaffif eċċ. F'xenarju mobbli, fading jiddependi fuq ostakli fuq il-mogħdija li jvarjaw skont iż-żmien. Dawn l-ostakli joħolqu effetti ta 'trażmissjoni kumplessi għas-sinjal trażmess.
Il-figura-1 turi amplitudni versus tabella tad-distanza għal tipi ta 'fading bil-mod u fading mgħaġġel li ser niddiskutu aktar tard.
Tipi ta 'fading
Meta wieħed iqis diversi nuqqasijiet relatati mal-kanali u l-pożizzjoni tat-trasmettitur/riċevitur li ġejjin huma t-tipi ta 'fading fis-sistema ta' komunikazzjoni mingħajr fili.
➤ Fading fuq Skala Kbira: Jinkludi telf ta 'passaġġ u effetti ta' shadowing.
➤ Fading fuq Skala Żgħira: Huwa maqsum f'żewġ kategoriji ewlenin jiġifieri. tixrid ta 'dewmien multipath u tixrid Doppler. Il-firxa tad-dewmien multipath hija aktar maqsuma f'fading ċatt u fading selettiv tal-frekwenza. It-tixrid Doppler huwa maqsum f'fading mgħaġġel u fading bil-mod.
➤ Mudelli ta 'fading: It-tipi ta' fading ta 'hawn fuq huma implimentati f'diversi mudelli jew distribuzzjonijiet li jinkludu Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull eċċ.
Kif nafu, is-sinjali li jonqsu jseħħu minħabba riflessi mill-art u l-bini tal-madwar kif ukoll sinjali mxerrda minn siġar, nies u torrijiet preżenti fiż-żona kbira. Hemm żewġ tipi ta 'fading viz. fading fuq skala kbira u fading fuq skala żgħira.
1.) Fading fuq Skala Kbira
Fading fuq skala kbira iseħħ meta ostaklu jidħol bejn it-trasmettitur u r-riċevitur. Dan it-tip ta 'interferenza jikkawża ammont sinifikanti ta' tnaqqis tas-saħħa tas-sinjal. Dan minħabba li l-mewġ EM huwa mdawwar jew imblukkat mill-ostaklu. Hija relatata ma 'varjazzjonijiet kbar tas-sinjal fuq distanza.
1.a) Telf tal-passaġġ
It-telf fil-passaġġ tal-ispazju ħieles jista 'jiġi espress kif ġej.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Fejn,
Pt = Trasmetti qawwa
Pr = Irċievi l-enerġija
λ = wavelength
d = distanza bejn l-antenna li tittrasmetti u li tirċievi
c = veloċità tad-dawl jiġifieri 3 x 108
Mill-ekwazzjoni jimplika li s-sinjal trażmess jattenwa fuq id-distanza hekk kif is-sinjal qed jinfirex fuq żona dejjem akbar minn tarf tat-trasmissjoni lejn tarf ta 'riċeviment.
1.b) Effett ta 'shadowing
• Huwa osservat fil-komunikazzjoni mingħajr fili. Shadowing huwa devjazzjoni tal-qawwa riċevuta tas-sinjal EM mill-valur medju.
• Huwa riżultat ta 'ostakli fuq il-mogħdija bejn trasmettitur u riċevitur.
• Jiddependi fuq il-pożizzjoni ġeografika kif ukoll il-frekwenza tar-radju tal-mewġ EM (ElectroMagnetic).
2. Fading fuq Skala Żgħira
Fading fuq skala żgħira hija kkonċernata bil-varjazzjonijiet rapidi tas-saħħa tas-sinjal riċevut fuq distanza qasira ħafna u perjodu ta 'żmien qasir.
Ibbażat fuqtixrid ta 'dewmien multipathhemm żewġ tipi ta 'fading fuq skala żgħira viz. fading ċatt u fading selettiv tal-frekwenza. Dawn it-tipi ta 'fading multipath jiddependu fuq l-ambjent ta' propagazzjoni.
2.a) Fading ċatt
Il-kanal bla fili jingħad li huwa fading ċatt jekk ikollu gwadann kostanti u rispons ta 'fażi lineari fuq bandwidth li huwa akbar mill-bandwidth tas-sinjal trażmess.
F'dan it-tip ta 'fading il-komponenti kollha tal-frekwenza tas-sinjal riċevut ivarjaw fl-istess proporzjonijiet simultanjament. Huwa magħruf ukoll bħala fading mhux selettiv.
• Sinjal BW << Channel BW
• Perjodu tas-simbolu >> Tixrid Dewmien
L-effett ta 'fading ċatt huwa meqjus bħala tnaqqis fl-SNR. Dawn il-kanali ta 'fading ċatti huma magħrufa bħala kanali li jvarjaw l-amplitudni jew kanali narrowband.
2.b) Fading selettiv tal-Frekwenza
Taffettwa komponenti spettrali differenti ta 'sinjal tar-radju b'amplitudnijiet differenti. Għalhekk l-isem fading selettiv.
• Sinjal BW > Channel BW
• Perjodu tas-simbolu < Delay Spread
Ibbażat fuqtixrid dopplerhemm żewġ tipi ta 'fading viz. fading mgħaġġel u fading bil-mod. Dawn it-tipi ta 'fading doppler spread jiddependu fuq il-veloċità mobbli jiġifieri l-veloċità tar-riċevitur fir-rigward tat-trasmettitur.
2.c) Fading mgħaġġel
Il-fenomenu ta 'fading mgħaġġel huwa rappreżentat minn varjazzjonijiet rapidi tas-sinjal fuq żoni żgħar (jiġifieri bandwidth). Meta s-sinjali jaslu mid-direzzjonijiet kollha fil-pjan, se jiġi osservat fading mgħaġġel għad-direzzjonijiet kollha tal-moviment.
Fading mgħaġġel iseħħ meta r-rispons tal-impuls tal-kanal jinbidel malajr ħafna fit-tul tas-simbolu.
• Tixrid għoli ta' doppler
• Perjodu tas-simbolu > Ħin ta' koerenza
• Varjazzjoni tas-Sinjal < Varjazzjoni tal-kanal
Dawn il-parametri jirriżultaw fi dispersjoni tal-frekwenza jew fading selettiv tal-ħin minħabba t-tixrid tad-doppler. Fading mgħaġġel huwa riżultat ta 'riflessjonijiet ta' oġġetti lokali u moviment ta 'oġġetti relattivi għal dawk l-oġġetti.
F'fading mgħaġġel, is-sinjal li jirċievi huwa s-somma ta 'ħafna sinjali li huma riflessi minn diversi uċuħ. Dan is-sinjal huwa somma jew differenza ta 'sinjali multipli li jistgħu jkunu kostruttivi jew distruttivi bbażati fuq fażi relattiva bidla bejniethom. Ir-relazzjonijiet tal-fażi jiddependu fuq il-veloċità tal-moviment, il-frekwenza tat-trażmissjoni u t-tulijiet relattivi tal-mogħdija.
Fading mgħaġġel jgħawweġ il-forma tal-polz baseband. Din id-distorsjoni hija lineari u toħloqISI(Interferenza Simbolu Inter). L-ekwalizzazzjoni adattiva tnaqqas l-ISI billi tneħħi d-distorsjoni lineari indotta mill-kanal.
2.d) Fading bil-mod
Fading bil-mod huwa riżultat ta 'dell minn bini, għoljiet, muntanji u oġġetti oħra fuq il-mogħdija.
• Tixrid Doppler baxx
• Perjodu tas-simbolu <
• Varjazzjoni tas-Sinjal >> Varjazzjoni tal-Kanal
Implimentazzjoni ta 'mudelli Fading jew distribuzzjonijiet fading
Implimentazzjonijiet ta 'mudelli ta' fading jew distribuzzjonijiet ta 'fading jinkludu Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading u Weibull fading. Dawn id-distribuzzjonijiet tal-kanali jew mudelli huma ddisinjati biex jinkorporaw fading fis-sinjal tad-dejta tal-banda bażi skont ir-rekwiżiti tal-profil tal-fading.
Rayleigh fading
• Fil-mudell Rayleigh, komponenti Non Line of Sight(NLOS) biss huma simulati bejn trasmettitur u riċevitur. Huwa preżunt li m'hemm l-ebda mogħdija LOS bejn it-trasmettitur u r-riċevitur.
• MATLAB jipprovdi funzjoni "rayleighchan" biex jissimula l-mudell tal-kanal rayleigh.
• Il-qawwa hija mqassma b'mod esponenzjali.
• Il-fażi hija mqassma b'mod uniformi u indipendenti mill-amplitudni. Huwa t-tipi l-aktar użati ta 'Fading fil-komunikazzjoni mingħajr fili.
Rician fading
• Fil-mudell rician, kemm Line of Sight (LOS) kif ukoll komponenti mhux Line of Sight (NLOS) huma simulati bejn trasmettitur u riċevitur.
• MATLAB jipprovdi funzjoni "ricianchan" biex jissimula l-mudell tal-kanal rician.
Nakagami fading
Nakagami fadding channel huwa mudell statistiku użat biex jiddeskrivi kanali ta 'komunikazzjoni mingħajr fili li fihom is-sgnal riċevut jgħaddi minn multipath fading. Jirrappreżenta ambjenti bi fading moderat għal sever bħal żoni urbani jew suburbani. L-ekwazzjoni li ġejja tista 'tintuża biex tissimula l-mudell tal-kanal ta' fading Nakagami.
• F'dan il-każ aħna nindikaw h = r*ejΦu l-angolu Φ huwa mqassam b'mod uniformi fuq [-π, π]
• Il-varjabbli r u Φ huma preżunti li huma reċiprokament indipendenti.
• Il-pdf Nakagami huwa espress kif hawn fuq.
• Fil-pdf Nakagami, 2σ2= E{r2}, Γ(.) hija l-funzjoni Gamma u k >= (1/2) hija l-figura fading (gradi ta 'libertà relatati man-numru ta' varjabbli każwali Gaussion miżjuda).
• Kien oriġinarjament żviluppat b'mod empiriku bbażat fuq kejl.
• Qawwa istantanja tirċievi hija mqassma Gamma. • B'k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull fading
Dan il-kanal huwa mudell statistiku ieħor użat biex jiddeskrivi l-kanal ta 'komunikazzjoni mingħajr fili. Il-kanal ta 'fading Weibull huwa komunement użat biex jirrappreżenta ambjenti b'diversi tipi ta' kundizzjonijiet ta 'fading inklużi kemm dgħajjef kif ukoll sever.
Fejn,
2σ2= E{r2}
• Id-distribuzzjoni Weibull tirrappreżenta ġeneralizzazzjoni oħra tad-distribuzzjoni Rayleigh.
• Meta X u Y huma varjabbli gaussjani medji iid żero, il-pakkett ta' R = (X2+ Y2)1/2huwa Rayleigh imqassam. • Madankollu l-pakkett huwa definit R = (X2+ Y2)1/2, u l-pdf korrispondenti (profil tad-distribuzzjoni tal-enerġija) huwa Weibull distribwit.
• L-ekwazzjoni li ġejja tista 'tintuża biex tissimula l-mudell ta' fading Weibull.
F'din il-paġna għaddejna minn diversi suġġetti dwar fading bħal x'inhu fading channel, it-tipi tiegħu, mudelli ta 'fading, l-applikazzjonijiet tagħhom, funzjonijiet eċċ. Wieħed jista 'juża l-informazzjoni pprovduta f'din il-paġna sabiex iqabbel u jidderiva differenza bejn fading fuq skala żgħira u fading fuq skala kbira, differenza bejn fading ċatt u fading selettiv tal-frekwenza, differenza bejn fading mgħaġġel u fading bil-mod, differenza bejn fading rayleigh u fading rician u hekk fuq.
E-mail:info@rf-miso.com
Telefon: 0086-028-82695327
Websajt: www.rf-miso.com
Ħin tal-post: Awissu-14-2023
