Энэ хуудсанд утасгүй холболтын бүдгэрэлтийн үндсэн ойлголтууд болон бүдгэрэлтийн төрлүүдийг тайлбарладаг. Бүдгэрэлтийн төрлүүд нь том хэмжээний бүдгэрч, жижиг хэмжээний бүдгэрч (олон замт саатал тархалт ба доплер тархалт) гэж хуваагддаг.
Хавтгай бүдгэрч, давтамж сонгох бүдгэрэлт нь олон замт бүдгэрэлтийн нэг хэсэг бөгөөд хурдан бүдгэрч, удаан бүдгэрч байгаа нь доплерийн тархалтын бүдгэрэлтийн нэг хэсэг юм. Эдгээр бүдгэрч буй төрлүүд нь Рэйли, Рисиан, Накагами, Вейбуллийн тархалт эсвэл загваруудын дагуу хэрэгждэг.
Танилцуулга:
Бидний мэдэж байгаагаар утасгүй холбооны систем нь дамжуулагч ба хүлээн авагчаас бүрдэнэ. Дамжуулагчаас хүлээн авагч хүртэлх зам нь жигд биш бөгөөд дамжуулж буй дохио нь замын алдагдал, олон зам сулрах гэх мэт янз бүрийн сулралтаар дамждаг. Замаар дамжих дохионы сулрал нь янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарна. Эдгээр нь цаг хугацаа, радио давтамж, дамжуулагч/хүлээн авагчийн зам эсвэл байрлал юм. Дамжуулагч ба хүлээн авагчийн хоорондох суваг нь дамжуулагч/хүлээн авагч тогтмол эсвэл бие биенээсээ хөдөлж байгаа эсэхээс хамаарч өөр өөр эсвэл тогтмол байж болно.
Юу бүдгэрч байна вэ?
Дамжуулах орчин эсвэл зам дахь өөрчлөлтөөс шалтгаалан хүлээн авсан дохионы хүчин чадлын цаг хугацааны өөрчлөлтийг бүдгэрүүлэх гэж нэрлэдэг. Бүдгэрэх нь дээр дурдсанчлан янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаардаг. Тогтмол хувилбарт бүдгэрэлт нь хур тунадас, гэрэлтүүлэг гэх мэт атмосферийн нөхцөл байдлаас шалтгаална. Хөдөлгөөнт хувилбарт бүдгэрэлт нь цаг хугацааны хувьд өөр өөр байдаг зам дээрх саадаас хамаарна. Эдгээр саад тотгорууд нь дамжуулагдсан дохио руу дамжуулах нарийн төвөгтэй нөлөөг үүсгэдэг.
Зураг-1 нь удаан бүдгэрч, хурдан бүдгэрдэг төрлүүдийн далайц ба зайны диаграммыг харуулсан бөгөөд бид дараа нь хэлэлцэх болно.
Бүдгэрэх төрлүүд
Сувагтай холбоотой янз бүрийн гэмтэл, дамжуулагч/хүлээн авагчийн байрлалыг авч үзвэл утасгүй холбооны систем дэх бүдгэрэлтийн төрлүүд дараах байдалтай байна.
➤Том масштабтай бүдгэрч: Энэ нь зам алдагдах, сүүдэрлэх эффектийг агуулдаг.
➤Жижиг хэмжээний бүдгэрэлт: Энэ нь хоёр үндсэн ангилалд хуваагдана. олон замт саатал тархалт ба доплер тархалт. Олон замын саатлын тархалтыг хавтгай бүдгэрч, давтамж сонгомол бүдгэрч гэж хуваадаг. Доплерийн тархалтыг хурдан бүдгэрч, удаан бүдгэрдэг гэж хуваадаг.
➤Бүдгэрдэг загварууд: Дээрээс нь бүдгэрч буй төрлүүд нь Рэйли, Рисиан, Накагами, Вейбулл гэх мэт янз бүрийн загвар эсвэл тархалтад хэрэгждэг.
Бидний мэдэж байгаагаар газар болон ойр орчмын барилгуудын тусгал, мөн том талбайд байгаа мод, хүмүүс, цамхгуудын тархай бутархай дохио зэргээс болж унтардаг. Хоёр төрлийн бүдгэрч байна, өөрөөр хэлбэл. их хэмжээний бүдгэрч, бага хэмжээгээр бүдгэрч байна.
1.) Том хэмжээтэй бүдгэрэх
Дамжуулагч болон хүлээн авагчийн хооронд саад тотгор орж ирэх үед том хэмжээний бүдгэрэлт үүсдэг. Энэ төрлийн хөндлөнгийн оролцоо нь дохионы хүчийг ихээхэн хэмжээгээр бууруулдаг. Учир нь EM долгион нь сүүдэрт эсвэл саад тотгороор хаагдсан байдаг. Энэ нь дохионы зайнаас их хэмжээний хэлбэлзэлтэй холбоотой юм.
1.a) Замын алдагдал
Чөлөөт зайны замын алдагдлыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Хаана,
Pt = Хүчийг дамжуулах
Pr = Хүч авах
λ = долгионы урт
d = дамжуулах ба хүлээн авах антенны хоорондох зай
c = гэрлийн хурд, өөрөөр хэлбэл 3 x 108
Тэгшитгэлээс үзэхэд дохио нь дамжуулагчийн төгсгөлөөс хүлээн авах төгсгөл хүртэл том, том талбайд тархах тусам дамжуулагдсан дохио зайнаас багасдаг.
1.б) Сүүдэрлэх нөлөө
• Утасгүй холбоонд ажиглагддаг. Сүүдэрлэх нь EM дохионы хүлээн авсан хүчийг дундаж утгаас хазайх явдал юм.
• Энэ нь дамжуулагч болон хүлээн авагчийн хоорондох зам дээрх саад бэрхшээлийн үр дагавар юм.
• Энэ нь газарзүйн байрлалаас гадна EM (Цахилгаан соронзон) долгионы радио давтамжаас хамаарна.
2. Жижиг хэмжээний бүдгэрэлт
Жижиг хэмжээний бүдгэрэлт нь маш богино зай, богино хугацаанд хүлээн авсан дохионы хүч чадлын хурдацтай хэлбэлзэлтэй холбоотой юм.
Үндэслэнолон зам саатлын тархалтжижиг хэмжээний бүдгэрэх хоёр төрөл байдаг, өөрөөр хэлбэл. хавтгай бүдгэрч, давтамж сонгомол бүдгэрч. Эдгээр олон замт бүдгэрэлтийн төрлүүд нь тархалтын орчноос хамаардаг.
2.a) Хавтгай бүдгэрч
Хэрэв утасгүй суваг нь дамжуулж буй дохионы зурвасын өргөнөөс их зурвасын өргөн дээр тогтмол ашиг ба шугаман фазын хариу үйлдэлтэй байвал хавтгай бүдгэрч байна гэж хэлдэг.
Энэ төрлийн уналтанд хүлээн авсан дохионы бүх давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэгэн зэрэг ижил хувь хэмжээгээр хэлбэлздэг. Үүнийг мөн сонгомол бус бүдгэрч гэж нэрлэдэг.
• Дохио BW << Суваг BW
• Тэмдгийн хугацаа >> Саатал тархах
Хавтгай бүдгэрэлтийн нөлөөг SNR-ийн бууралт гэж үздэг. Эдгээр хавтгай бүдгэрч буй сувгуудыг далайцын хэлбэлзэлтэй суваг эсвэл нарийн зурвасын суваг гэж нэрлэдэг.
2.б) Давтамж Сонгомол бүдгэрэлт
Энэ нь янз бүрийн далайцтай радио дохионы янз бүрийн спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нөлөөлдөг. Тиймээс сонгомол бүдгэрч гэсэн нэр гарчээ.
• Дохио BW > Суваг BW
• Тэмдгийн үе < Хойшлуулсан тархалт
Үндэслэндоплер тархалтбүдгэрэх гэсэн хоёр төрөл байдаг. хурдан бүдгэрч, удаан бүдгэрдэг. Эдгээр доплер тархалтын бүдгэрэлтийн төрлүүд нь зөөврийн хурд, өөрөөр хэлбэл хүлээн авагчийн дамжуулагчийн хурдаас хамаардаг.
2.в) Хурдан бүдгэрэх
Хурдан бүдгэрэх үзэгдэл нь жижиг хэсгүүдэд (өөрөөр хэлбэл зурвасын өргөн) дохионы хурдацтай хэлбэлзлээр илэрхийлэгддэг. Хавтгайн бүх чиглэлээс дохио ирэхэд хөдөлгөөний бүх чиглэлд хурдан бүдгэрэх нь ажиглагдах болно.
Сувгийн импульсийн хариу тэмдэгтийн хугацаанд маш хурдан өөрчлөгдөх үед хурдан бүдгэрдэг.
• Доплерийн тархалт өндөр
• Тэмдгийн үе > Уялдаа байх хугацаа
• Дохионы өөрчлөлт < Сувгийн өөрчлөлт
Энэ үзүүлэлтүүд нь давтамжийн тархалт эсвэл доплер тархалтын улмаас цаг хугацааны сонгомол бүдгэрэхэд хүргэдэг. Хурдан бүдгэрэх нь орон нутгийн объектуудын тусгал, тэдгээртэй харьцуулахад объектуудын хөдөлгөөний үр дүн юм.
Хурдан бүдгэрч байгаа үед хүлээн авах дохио нь янз бүрийн гадаргуугаас тусгагдсан олон тооны дохионы нийлбэр юм. Энэ дохио нь тэдгээрийн хоорондын харьцангуй фазын шилжилтийн үндсэн дээр бүтээмжтэй эсвэл сүйтгэгч байж болох олон дохионы нийлбэр буюу зөрүү юм. Фазын хамаарал нь хөдөлгөөний хурд, дамжуулах давтамж, харьцангуй замын уртаас хамаарна.
Хурдан бүдгэрэх нь үндсэн зурвасын импульсийн хэлбэрийг гажуудуулдаг. Энэ гажуудал нь шугаман бөгөөд үүсгэдэгISI(Тэмдэг хоорондын хөндлөнгийн оролцоо). Дасан зохицох тэгшитгэл нь сувгаас үүдэлтэй шугаман гажуудлыг арилгах замаар ISI-г бууруулдаг.
2.г) Удаан бүдгэрэх
Удаан бүдгэрэх нь зам дээрх барилга, толгод, уул болон бусад объектуудын сүүдэрт сүүдэрлэх үр дагавар юм.
• Доплерийн тархалт бага
• Тэмдгийн үе <
• Дохионы өөрчлөлт >> Сувгийн өөрчлөлт
Fading загвар эсвэл бүдгэрч буй түгээлтийн хэрэгжилт
Бүдгэрч буй загвар эсвэл бүдгэрч буй тархалтын хэрэгжилтэд Рэйли бүдгэрч, Рисиан бүдгэрч, Накагами бүдгэрч, Вейбулл бүдгэрч байна. Эдгээр сувгийн хуваарилалт эсвэл загварууд нь бүдгэрч буй профайлын шаардлагын дагуу үндсэн зурвасын өгөгдлийн дохионд бүдгэрэлтийг оруулахаар бүтээгдсэн.
Рэйли бүдгэрч байна
• Rayleigh загварт дамжуулагч болон хүлээн авагчийн хооронд зөвхөн Харагдахгүй (NLOS) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дуурайлган хийдэг. Дамжуулагч ба хүлээн авагчийн хооронд LOS зам байхгүй гэж үздэг.
• MATLAB нь Рэйлэйгийн сувгийн загварыг дуурайх "rayleighchan" функцээр хангадаг.
• Эрчим хүч нь экспоненциал байдлаар тархсан.
• Фаз нь жигд тархсан ба далайцаас хамааралгүй. Энэ нь утасгүй харилцаанд хамгийн их хэрэглэгддэг Fading төрлийн юм.
Рисиан бүдгэрч байна
• Ричиан загварт Line of Sight (LOS) болон Line of Sight (NLOS) бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дамжуулагч болон хүлээн авагчийн хооронд загварчлагдсан байдаг.
• MATLAB нь rician сувгийн загварыг дуурайх "ricianchan" функцээр хангадаг.
Накагами бүдгэрч байна
Накагами бүдгэрч буй суваг нь хүлээн авсан дохио нь олон замт бүдгэрдэг утасгүй холбооны сувгуудыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг статистик загвар юм. Энэ нь хот суурин газар эсвэл хотын захын бүс гэх мэт дунд болон хүчтэй бүдгэрч буй орчныг төлөөлдөг. Накагами бүдгэрч буй сувгийн загварыг дуурайхад дараах тэгшитгэлийг ашиглаж болно.
• Энэ тохиолдолд h = r*e гэж тэмдэглэнэjΦΦ өнцөг нь [-π, π] дээр жигд тархсан.
• r ба Φ хувьсагчийг бие биенээсээ хамааралгүй гэж үзнэ.
• Накагами pdf нь дээрх байдлаар илэрхийлэгдэнэ.
• Накагами pdf, 2σ2= E{r2}, Γ(.) нь Гамма функц, k >= (1/2) нь бүдгэрч буй дүрс (Гауссийн санамсаргүй хэмжигдэхүүнүүдийн тоотой холбоотой эрх чөлөөний зэрэг).
• Энэ нь анх хэмжилт дээр тулгуурлан эмпирик байдлаар боловсруулсан.
• Агшин зуурын хүлээн авах чадал нь Гамма хуваарилагдсан байна. • k = 1 Рэйлей = Накагамитай
Вейбулл бүдгэрч байна
Энэ суваг нь утасгүй холбооны сувгийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг өөр нэг статистик загвар юм. Вейбулл бүдгэрч буй суваг нь сул ба хүчтэй бүдгэрэх зэрэг янз бүрийн бүдгэрч буй нөхцөл бүхий орчныг илэрхийлэхэд ихэвчлэн ашиглагддаг.
Хаана,
2σ2= E{r2}
• Weibull тархалт нь Рэйлигийн тархалтын өөр нэг ерөнхий ойлголт юм.
• X ба Y нь iid дундаж гауссын хувьсагч байх үед R = (X) дугтуй2+ Ү2)1/2Рэйли тараагдсан байна. • Гэсэн хэдий ч дугтуйг R = (X2+ Ү2)1/2, мөн харгалзах pdf (эрчим хүчний хуваарилалтын профайл) нь Weibull тархсан байна.
• Дараах тэгшитгэлийг Вейбуллийн бүдгэрч буй загварыг дуурайж болно.
Энэ хуудсанд бид бүдгэрч буй суваг гэж юу вэ, түүний төрлүүд, бүдгэрч буй загварууд, тэдгээрийн хэрэглээ, функцууд гэх мэт бүдгэрэлтийн талаар янз бүрийн сэдвүүдийг авч үзсэн. Энэ хуудсанд өгөгдсөн мэдээллийг ашиглан жижиг хэмжээний бүдгэрч, том бүдгэрч, хавтгай бүдгэрч, давтамж сонгомол бүдгэрч, хурдан бүдгэрч, удаан бүдгэрч, Рэйлэй бүдгэрч, рисиан бүдгэрч хоёрын ялгааг харьцуулж, гаргаж авах боломжтой. гэх мэт.
E-mail:info@rf-miso.com
Утас:0086-028-82695327
Вэбсайт: www.rf-miso.com
Шуудангийн цаг: 2023 оны 8-р сарын 14-ний хооронд
