Бул барак зымсыз байланыштагы өчүүнүн негиздери жана өчүү түрлөрүн сүрөттөйт. Өнүгүү түрлөрү чоң масштабдуу өчүп калуу жана кичине масштабдуу өчүп калуу (көп жолдук кечиктирүү жайылышы жана доплердик таралуу) болуп бөлүнөт.
Жалпак өчүп кетүү жана жыштыкты тандоо көп жолдуу өчүп кетүүнүн бир бөлүгү, ал эми тез өчүп кетүү жана жай өчүп калуу доплердик таралуунун бир бөлүгү болуп саналат. Бул өчүп турган түрлөрү Rayleigh, Rician, Nakagami жана Weibull бөлүштүрүү же моделдер боюнча ишке ашырылат.
Киришүү:
Белгилүү болгондой зымсыз байланыш системасы өткөргүч жана кабыл алгычтан турат. Өткөргүчтөн кабыл алгычка чейинки жол жылмакай эмес жана берилүүчү сигнал ар кандай басаңдатуулардан, анын ичинде жолдун жоголушу, көп жолдуу басаңдашы ж. Алар убакыт, радио жыштык жана өткөргүчтүн/кабыл алуунун жолу же абалы. Өткөргүч менен кабылдагычтын ортосундагы канал, өткөргүч/кабылдагычтын бири-бирине карата туруктуу же кыймылдуу болгонуна жараша убакыт өзгөрүшү же туруктуу болушу мүмкүн.
Өнүгүү деген эмне?
Берүү чөйрөсүндөгү же жолдордун өзгөрүшүнө байланыштуу кабыл алынган сигналдын күчүнүн убакыттын өзгөрүшү өчүп калуу деп аталат. Өнүгүү жогоруда айтылгандай ар кандай факторлорго көз каранды. Туруктуу сценарийде солгундоо жаан-чачын, жарык ж.б. сыяктуу атмосфералык шарттарга көз каранды. Мобилдик сценарийде солгундоо убакытка жараша өзгөрүлүп турган жолдогу тоскоолдуктардан көз каранды. Бул тоскоолдуктар берилген сигналга комплекстүү берүү эффекттерин жаратат.
1-сүрөттө амплитуда менен аралык диаграммасы жай өчүп бараткан жана тез өчүп турган түрлөрү үчүн сүрөттөлөт, аларды биз кийинчерээк талкуулайбыз.
Өнүгүү түрлөрү
Каналга байланыштуу ар кандай бузулууларды жана өткөргүчтүн/кабылдагычтын абалын эске алуу менен зымсыз байланыш тутумундагы өчүүнүн түрлөрү болуп саналат.
➤Large Scale Fading: Бул жолду жоготуу жана көлөкө эффекттерин камтыйт.
➤Small Scale Fading: Ал эки негизги категорияга бөлүнөт, башкача айтканда. көп жолдуу кечигүү таралышы жана доплер таралышы. Көп жолдуу кечигүү жайылышы андан ары жалпак өчүп калуу жана жыштык тандалма өчүп калуу болуп бөлүнөт. Доплердик таралуу тез өчүүчү жана жай өчүп кетүүчү болуп бөлүнөт.
➤Өчүрүүчү моделдер: Өнүгүп бара жаткан түрлөрү ар кандай моделдерде же дистрибуцияларда ишке ашырылат, алар Рэйли, Рисиан, Накагами, Вейбулл ж.б.
Белгилүү болгондой, өчкөн сигналдар жерден жана анын айланасындагы имараттардан, ошондой эле чоң аймакта жайгашкан дарактардан, адамдардан жана мунаралардан түшкөн чачыранды сигналдардан улам пайда болот. Өчүрүүнүн эки түрү бар, башкача айтканда. чоң масштабдагы өчүп калуу жана кичине масштабдуу өчүү.
1.) Чоң масштабдагы солгундоо
Ири масштабдагы өчүп калуу өткөргүч менен кабыл алуунун ортосунда тоскоолдук келгенде пайда болот. Бул интерференциянын түрү сигналдын күчүн олуттуу түрдө азайтат. Бул ЭМ толкун көлөкөсүндө же тоскоолдук тарабынан бөгөттөлгөн, анткени болуп саналат. Бул сигналдын аралыкта чоң өзгөрүшүнө байланыштуу.
1.a) Жолду жоготуу
Бош мейкиндик жолун жоготуу төмөнкүчө чагылдырууга болот.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Кайда,
Pt = Өткөрүүчү күч
Pr = Кубат алуу
λ = толкун узундугу
d = берүү жана кабыл алуу антеннасынын ортосундагы аралык
c = жарыктын ылдамдыгы, б.а. 3 x 108
Теңдемеден ал сигнал берүүдөн кабыл алуунун аягына чейин чоңураак жана чоң аймакка жайылып жаткандыктан, берилүүчү сигнал аралыкта басаңдаарын билдирет.
1.b) Shadowing эффект
• Зымсыз байланышта байкалат. Shadowing - бул ЭМ сигналдын кабыл алынган кубаттуулугунун орточо мааниден четтөө.
• Бул өткөргүч менен кабылдагычтын ортосундагы жолдогу тоскоолдуктардын натыйжасы.
• Бул EM (Электромагниттик) толкундардын географиялык абалына жана радио жыштыгына жараша болот.
2. Кичинекей өлчөм
Чакан масштабдагы өчүп калуу өтө кыска аралыкта жана кыска убакыт аралыгында кабыл алынган сигналдын күчүнүн тез өзгөрүшүнө байланыштуу.
негизиндекөп жолдуу кечигүү таралышыкичинекей өлчөмдүн эки түрү бар, б.а. жалпак өчүп кетүү жана жыштык тандалма өчүп калуу. Бул көп жолдуу өчүү түрлөрү таралуу чөйрөсүнө жараша болот.
2.a) Жалпак солуп калуу
Зымсыз канал, эгерде ал берилген сигналдын өткөрүү жөндөмдүүлүгүнөн жогору болгон өткөрүү жөндөмдүүлүгүнөн туруктуу пайда жана сызыктуу фазалык жоопко ээ болсо, жалпак өчкөн деп айтылат.
Өчүрүүнүн бул түрүндө кабыл алынган сигналдын бардык жыштык компоненттери бир эле учурда бирдей пропорцияда өзгөрүп турат. Ал ошондой эле тандалбаган солгундоо катары белгилүү.
• Signal BW << Канал BW
• Символ мезгили >> Кечиктирилгис таралуу
Жалпак солгундоо таасири SNRдин төмөндөшү катары каралат. Бул жалпак өчүүчү каналдар амплитудалык өзгөрүүчү каналдар же тар тилкелүү каналдар деп аталат.
2.b) Жыштык Тандалма өчүп калуу
Ал ар кандай амплитудадагы радиосигналдын ар кандай спектрдик компоненттерине таасир этет. Демек, селекциялык өчүү деген ат.
• Signal BW > Channel BW
• Символ мезгили < Кечиктирилгис таралуу
негизиндедоплер таралышыжок кылуунун эки түрү бар, башкача айтканда. тез өчүп, жай өчүп баратат. Бул доплердик таралган өчүп калуу түрлөрү мобилдик ылдамдыгынан, башкача айтканда кабыл алгычтын өткөргүчкө карата ылдамдыгынан көз каранды.
2.c) Тез өчүп калуу
Тез өчүп кетүү феномени сигналдын кичинекей аймактарда (б.а. өткөрүү жөндөмдүүлүгү) тез өзгөрүшү менен көрсөтүлөт. Сигналдар учактын бардык багыттарынан келгенде, кыймылдын бардык багыттарында тез өчүп калуу байкалат.
Каналдын импульстук реакциясы символдун узактыгы ичинде өтө тез өзгөргөндө тез өчүп калат.
• Жогорку доплердик таралышы
• Символ мезгили > Когеренттүүлүк убактысы
• Сигналдын өзгөрүшү < Каналдын өзгөрүшү
Бул параметрлер жыштык дисперсиясына же доплердин жайылышынан улам убакыттын тандалма өчүшүнө алып келет. Тез өчүп кетүү жергиликтүү объекттердин чагылышынын жана ошол объекттерге салыштырмалуу объекттердин кыймылынын натыйжасы.
Тез өчүүдө, кабыл алуу сигналы ар кандай беттерден чагылдырылган көптөгөн сигналдардын суммасы болуп саналат. Бул сигнал бир нече сигналдардын суммасы же айырмасы, алар ортосундагы салыштырмалуу фазалык жылыштын негизинде конструктивдүү же кыйратуучу болушу мүмкүн. Фазалык мамилелер кыймылдын ылдамдыгына, берүү жыштыгына жана жолдун салыштырмалуу узундугуна көз каранды.
Тез өчүп калуу базалык тилкедеги импульстун формасын бурмалайт. Бул бурмалоо сызыктуу жана жарататISI(Символ аралык интерференция). Адаптивдүү теңдөө каналдан келип чыккан сызыктуу бурмалоону алып салуу менен ISIди азайтат.
2.г) жай өчүп калуу
Жай солуп кетүү - бул жолдун үстүндөгү имараттардын, дөңсөөлөрдүн, тоонун жана башка объекттердин көлөкө түшүрүшүнүн натыйжасы.
• Төмөн Доплердик Спред
• Символдук мезгил <
• Сигналдын өзгөрүшү >> Каналдын өзгөрүшү
Fading моделдерин же өчүп жаткан бөлүштүрүүнү ишке ашыруу
Өчүп бараткан моделдердин же өчүп бараткан дистрибьюциялардын ишке ашырылышына Рэйлинин солгундоосу, Рисиандын солгундоосу, Накагамидин солгундоосу жана Вейбуллдун солгундоосу кирет. Бул каналдын бөлүштүрүлүшү же моделдери өчүп жаткан профилдин талаптарына ылайык базалык тилкедеги маалымат сигналына өчүүнү киргизүү үчүн иштелип чыккан.
Рэйлинин өчүп баратышы
• Rayleigh моделинде өткөргүч менен кабылдагычтын ортосунда бир гана Non Line of Sight (NLOS) компоненттери окшоштурулган. Бул өткөргүч менен кабыл алуучунун ортосунда LOS жолу жок деп болжолдонууда.
• MATLAB Рэйли каналынын моделин имитациялоо үчүн "rayleighchan" функциясын камсыз кылат.
• Кубат экспоненциалдуу түрдө бөлүштүрүлөт.
• Фаза бир калыпта бөлүштүрүлгөн жана амплитудадан көз карандысыз. Бул зымсыз байланышта Fadingдин эң көп колдонулган түрлөрү.
Rician өчүп баратат
• Ричиянын моделинде, Line of Sight (LOS) жана Line of Sight (NLOS) компоненттери өткөргүч менен кабыл алгычтын ортосунда окшоштурулган.
• MATLAB rician каналынын моделин имитациялоо үчүн "ricianchan" функциясын камсыз кылат.
Накагами өчүп баратат
Nakagami fadding channel – бул кабыл алынган сигнал көп жолдуу өчүп турган зымсыз байланыш каналдарын сүрөттөө үчүн колдонулган статистикалык модель. Бул шаар же шаар четиндеги аймактар сыяктуу орточо жана катуу солгундаган чөйрөлөрдү билдирет. Төмөнкү теңдеме Nakagami өчүп канал моделин окшоштурууга колдонсо болот.
• Бул учурда h = r*e деп белгилейбизjΦжана Φ бурч [-π, π] боюнча бирдей бөлүштүрүлгөн.
• r жана Φ өзгөрмөлөрү бири-биринен көз карандысыз деп кабыл алынат.
• Nakagami pdf жогоруда көрсөтүлгөн.
• Накагамиде pdf, 2σ2= Э{р2}, Γ(.) – Гамма функциясы жана k >= (1/2) – өчүп бараткан цифра (кошулган Гауссиянын кокус чоңдуктарынын санына байланыштуу эркиндик даражалары).
• Алгач өлчөөлөрдүн негизинде эмпирикалык түрдө иштелип чыккан.
• Заматта кабыл алуу күчү Гамма бөлүштүрүлөт. • k = 1 Рэйлей = Накагами менен
Weibull өчүп баратат
Бул канал зымсыз байланыш каналын сүрөттөө үчүн колдонулган дагы бир статистикалык модель. Weibull өчүк каналы, адатта, алсыз жана катуу өчүп, анын ичинде ар кандай өчүп калуу шарттары бар чөйрөлөрдү көрсөтүү үчүн колдонулат.
Кайда,
2σ2= Э{р2}
• Weibull бөлүштүрүү Рэйлей бөлүштүрүүнүн дагы бир жалпылоосун билдирет.
• Качан X жана Y iid нөл орточо гаусс өзгөрмөлөрү болсо, R = (X) конверти2+ Ы2)1/2Rayleigh бөлүштүрүлөт. • Бирок конверт аныкталган R = (X2+ Ы2)1/2, жана тиешелүү pdf (кубат бөлүштүрүү профили) Weibull бөлүштүрүлөт.
• Төмөнкү теңдеме Weibull өчкөн моделин имитациялоо үчүн колдонулушу мүмкүн.
Бул баракта биз өчүп бара жаткан канал деген эмне, анын түрлөрү, өчүп бараткан моделдер, алардын тиркемелери, функциялары жана башкалар сыяктуу өчүү боюнча ар кандай темаларды карап чыктык. Кичинекей өлчөм менен чоң өлчөмдүн ортосундагы айырманы, жалпак өлүү менен жыштыктын тандалма өчүүнүн ортосундагы айырманы, тез өчүп кетүү менен жай өчүп кетүүнүн ортосундагы айырманы, Рэйлинин өңү менен рисиан өчүүнүн ортосундагы айырманы салыштыруу жана алуу үчүн бул баракчада берилген маалыматты колдонсо болот. ушул сыяктуу.
E-mail:info@rf-miso.com
Телефон: 0086-028-82695327
Вебсайт: www.rf-miso.com
Посттун убактысы: 14-август-2023
