Tha an duilleag seo a' toirt cunntas air bunaitean fading agus an seòrsa sèididh ann an conaltradh gun uèir. Tha na seòrsaichean Fading air an roinn ann an crìonadh mòr agus crìonadh beag (sgapadh dàil ioma-shligheach agus sgaoileadh doppler).
Tha lughdachadh còmhnard agus lughdachadh taghadh tricead mar phàirt de shìoladh ioma-shlighe, far a bheil seargadh luath agus seargadh slaodach mar phàirt de sgaoileadh doppler a’ seargadh. Tha na seòrsaichean fading sin air an cur an gnìomh a rèir sgaoilidhean no modalan Rayleigh, Rician, Nakagami agus Weibull.
Ro-ràdh:
Mar a tha fios againn tha siostam conaltraidh gun uèir air a dhèanamh suas de inneal-sgaoilidh agus cuidhteas. Chan eil an t-slighe bhon inneal-sgaoilidh chun ghlacadair rèidh agus faodaidh an comharra tar-chuir a dhol tro dhiofar sheòrsan lughdachaidhean a’ toirt a-steach call slighe, lasachadh ioma-shlighe msaa. Is iad sin ùine, tricead rèidio agus slighe no suidheachadh inneal-sgaoilidh / cuidhteas. Faodaidh an sianal eadar inneal-sgaoilidh agus cuidhteas a bhith ag atharrachadh ùine no stèidhichte a rèir a bheil an inneal-sgaoilidh / glacadair stèidhichte no a’ gluasad a thaobh a chèile.
Dè a th' ann an seargadh?
Canar fading ris an atharrachadh ùine de chumhachd chomharran a gheibhear mar thoradh air atharrachaidhean ann am meadhan sgaoilidh no slighean. Tha fading an urra ri diofar fhactaran mar a chaidh ainmeachadh gu h-àrd. Ann an suidheachadh stèidhichte, bidh seargadh an urra ri suidheachaidhean àile leithid sileadh, solas is msaa. Ann an suidheachadh gluasadach, bidh seargadh an urra ri cnapan-starra thairis air an t-slighe a tha ag atharrachadh a thaobh ùine. Bidh na cnapan-starra sin a’ cruthachadh buaidhean tar-chuir iom-fhillte air a’ chomharra tar-chuir.
Tha am figear-1 a’ sealltainn clàr leudachaidh an aghaidh astar airson seòrsaichean a tha a’ seargadh gu slaodach agus a’ seargadh gu luath air am bi sinn a’ bruidhinn nas fhaide air adhart.
Seòrsaichean sèididh
A’ beachdachadh air diofar uireasbhaidhean co-cheangailte ri seanal agus suidheachadh inneal-sgaoilidh / glacadair a leanas tha na seòrsaichean crìonadh ann an siostam conaltraidh gun uèir.
➤Large Scale Fading: Tha e a’ toirt a-steach call slighe agus buaidhean dubhar.
➤Small Scale Fading: Tha e air a roinn ann an dà phrìomh roinn viz. sgaoileadh dàil multipath agus sgaoileadh doppler. Tha an sgaoileadh dàil multipath air a roinn nas fhaide ann an lughdachadh rèidh agus lughdachadh tricead roghnach. Tha sgaoileadh Doppler air a roinn ann an crìonadh luath agus crìonadh slaodach.
Modalan ➤Fading: Tha seòrsaichean os cionn seargadh air an cur an gnìomh ann an grunn mhodalan no sgaoilidhean a ’toirt a-steach Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull msaa.
Mar a tha fios againn, bidh comharran seargach a’ nochdadh mar thoradh air faileasan bhon talamh agus na togalaichean mun cuairt a bharrachd air comharran sgapte bho chraobhan, daoine agus tùir a tha an làthair anns an sgìre mhòr. Tha dà sheòrsa de dhubh-dhubh ann viz. crìonadh mòr agus crìonadh beag.
1.) Sgèile Mòr fading
Bidh crìonadh mòr a’ tachairt nuair a thig cnap-starra a-steach eadar inneal-sgaoilidh agus cuidhteas. Tha an seòrsa eadar-theachd seo ag adhbhrachadh mòran de lughdachadh neart chomharran. Tha seo air sgàth gu bheil tonn EM fo sgàil no air a bhacadh leis a’ chnap-starra. Tha e co-cheangailte ri caochlaidhean mòra den chomharradh thar astar.
1.a) Call slighe
Faodar call slighe àite an-asgaidh a chuir an cèill mar a leanas.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/bh2} = (4*π*f*d)2/c2
Càite,
Pt = Tar-chuir cumhachd
Pr = Faigh cumhachd
λ = tonn-tonn
d = astar eadar sgaoileadh agus faighinn antenna
c = astar an t-solais ie 3 x 108
Bhon cho-aontar tha e a’ ciallachadh gum bi an comharra tar-chuir a’ lughdachadh thar astar leis gu bheil an comharra ga sgaoileadh thairis air farsaingeachd nas motha agus nas motha bho cheann tar-chuir gu deireadh faighinn.
1.b) Buaidh sgàile
• Tha e air a choimhead ann an conaltradh gun uèir. Is e dubhadh a th’ ann an gluasad cumhachd comharra EM fhaighinn bho luach cuibheasach.
• Tha e mar thoradh air cnapan-starra thairis air an t-slighe eadar inneal-sgaoilidh agus cuidhteas.
• Tha e an urra ri suidheachadh cruinn-eòlasach a bharrachd air tricead rèidio tonnan EM (ElectroMagnetic).
2. Beag-sgèile fading
Tha crìonadh air sgèile bheag co-cheangailte ri caochlaidhean luath ann an neart nan comharran a gheibhear thar astar glè ghoirid agus ùine ghoirid.
Stèidhichte airsgaoileadh dàil ioma-shlighetha dà sheòrsa de dh'fhalamhachadh beag-sgèile ann. fading rèidh agus lughdachadh tricead roghnach. Tha na seòrsaichean fading multipath seo an urra ri àrainneachd iomadachaidh.
2.a) Flat fading
Thathas ag ràdh gu bheil an sianal gun uèir a’ seargadh rèidh ma tha buannachd cunbhalach aige agus freagairt ìre sreathach thairis air leud-bann a tha nas motha na leud-bann a’ chomharra tar-chuir.
Anns an t-seòrsa seargadh seo bidh na pàirtean tricead den chomharradh a gheibhear ag atharrachadh anns na h-aon chuibhreannan aig an aon àm. Tha e cuideachd air ainmeachadh mar fading neo-roghnach.
• Comharra BW << Sianal BW
• Ùine samhla >> Sgaoileadh dàil
Thathas a’ faicinn buaidh lughdachadh rèidh mar lùghdachadh ann an SNR. Canar na seanailean rèidh rèidh sin mar shianalan caochlaideach leudachaidh no seanalan bann caol.
2.b) Tricead roghnach a’ seargadh
Bidh e a’ toirt buaidh air diofar phàirtean speurail de chomharran rèidio le diofar amplitudes. Mar sin tha an t-ainm roghnach a’ crìonadh.
• Comharra BW > Sianal BW
• Ùine samhla < Moill Sgaoileadh
Stèidhichte airsgaoileadh dopplertha dà sheòrsa seargadh ann viz. a’ seargadh gu luath agus a’ seargadh slaodach. Tha na seòrsaichean sgaoilidh doppler sin an urra ri astar gluasadach ie astar cuidhteas a thaobh inneal-sgaoilidh.
2.c) A 'seargadh luath
Tha an t-iongantas de lughdachadh luath air a riochdachadh le caochlaidhean luath de chomharran thairis air raointean beaga (ie leud-bann). Nuair a ruigeas na comharran bho gach taobh san itealan, bithear a’ cumail sùil air crìonadh luath airson gach taobh gluasad.
Bidh crìonadh luath a’ tachairt nuair a dh’ atharraicheas freagairt impulse seanail gu math luath taobh a-staigh ùine an t-samhla.
• Sgaoileadh doppler àrd
• Ùine samhla > Ùine co-leanailteachd
• Atharrachadh chomharran < Atharrachadh seanail
Bidh am paramadair seo a’ leantainn gu sgaoileadh tricead no crìonadh roghnach ùine mar thoradh air sgaoileadh doppler. Tha seargadh luath mar thoradh air faileasan de nithean ionadail agus gluasad nithean co-cheangailte ris na nithean sin.
Ann a bhith a’ seargadh gu sgiobalta, is e comharra fhaighinn suim de ghrunn chomharran a tha air an nochdadh bho dhiofar uachdar. Is e an comharra seo suim no eadar-dhealachadh de dh'iomadh chomharran a dh'fhaodas a bhith cuideachail no millteach stèidhichte air gluasad ìre coimeasach eatorra. Tha dàimhean ìre an urra ri astar gluasad, tricead tar-chuir agus faid slighe coimeasach.
Bidh crìonadh luath a 'toirt air falbh cruth a' chuisle baseband. Tha an saobhadh seo sreathach agus a’ cruthachadhISI(Inter Symbol Interruption). Bidh co-ionannachd atharrachail a’ lughdachadh ISI le bhith a’ toirt air falbh saobhadh sreathach air adhbhrachadh le seanail.
2.d) A’ seargadh gu mall
Tha seargadh slaodach mar thoradh air faileas le togalaichean, cnuic, beanntan agus nithean eile thairis air an t-slighe.
• Sgaoileadh Doppler Ìosal
• Ùine samhla <
• Atharrachadh chomharran >> Atharrachadh Sianal
Cur an gnìomh mhodalan Fading no sgaoilidhean fading
Tha buileachadh mhodalan fading no sgaoilidhean fading a’ toirt a-steach crìonadh Rayleigh, fading Rician, Nakagami a’ seargadh agus Weibull a’ seargadh. Tha na sgaoilidhean no na modalan seanail sin air an dealbhadh gus crìonadh a thoirt a-steach don chomharra dàta baseband a rèir riatanasan ìomhaigh fading.
Rayleigh a’ dol sìos
• Ann am modail Rayleigh, chan eil ach co-phàirtean Non Line of Sight (NLOS) air an samhlachadh eadar inneal-sgaoilidh agus cuidhteas. Thathas a’ gabhail ris nach eil slighe LOS ann eadar inneal-sgaoilidh agus cuidhteas.
• Tha MATLAB a’ toirt seachad gnìomh “rayleighchan” gus atharrais air modal seanail rayleigh.
• Tha an cumhachd a sgaoileadh exponentially.
• Tha an ìre air a sgaoileadh gu cothromach agus neo-eisimeileach bhon leud. Is e seo na seòrsaichean Fading as motha a chleachdar ann an conaltradh gun uèir.
Rician a' seargadh
• Ann am modail rician, tha an dà chuid co-phàirtean Line of Sight (LOS) agus neo-Loidhne Seallaidh (NLOS) air an samhlachadh eadar inneal-sgaoilidh agus cuidhteas.
• Tha MATLAB a' toirt seachad gnìomh "ricianchan" gus a bhith ag atharrais air modail seanail rician.
Nakagami a’ seargadh
Is e modal staitistigeil a th’ ann an sianal fadding Nakagami a thathas a’ cleachdadh gus cunntas a thoirt air seanalan conaltraidh gun uèir anns a bheil an sgnal a fhuaireadh a’ dol tro lughdachadh ioma-shlighe. Tha e a’ riochdachadh àrainneachdan le crìonadh meadhanach gu dona leithid sgìrean bailteil no fo-bhailtean. Faodar an co-aontar a leanas a chleachdadh gus modal seanail fading Nakagami a shamhlachadh.
• Anns a' chùis seo tha sinn a' comharrachadh h = r*ejΦagus tha ceàrn Φ air a sgaoileadh gu co-ionnan air [-π, π]
• Thathas a' gabhail ris gu bheil an caochladair r agus Φ neo-eisimeileach dha chèile.
• Tha an Nakagami pdf air a chur an cèill mar gu h-àrd.
• Anns an Nakagami pdf, 2σ2= E{r2Is e }, Γ(.) an gnìomh Gamma agus is e k > = (1/2) am figear sèididh (ìrean saorsa co-cheangailte ris an àireamh de chaochladairean air thuaiream Gaussion a chaidh a chur ris).
• Chaidh a leasachadh an toiseach gu empirigeach stèidhichte air tomhasan.
• Tha Gamma a' faighinn cumhachd sa bhad. • Le k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull a' seargadh
Tha an sianal seo na mhodail staitistigeil eile a thathas a’ cleachdadh gus cunntas a thoirt air sianal conaltraidh gun uèir. Bithear a’ cleachdadh sianal fading Weibull gu cumanta gus àrainneachdan a riochdachadh le diofar sheòrsaichean de shuidheachaidhean seargach a’ toirt a-steach an dà chuid lag agus fìor sèididh.
Càite,
2 σ2= E{r2}
• Tha cuairteachadh Weibull a’ riochdachadh coitcheannachadh eile de chuairteachadh Rayleigh.
• Nuair a tha X agus Y nan caochladairean meadhanach gaussian iid neoni, bidh cèis R = (X2+ Tha2)1/2tha Rayleigh air a sgaoileadh. • Ach tha cèis air a mhìneachadh R = (X2+ Tha2)1/2, agus tha am pdf co-fhreagarrach (pròifil cuairteachaidh cumhachd) air a chuairteachadh Weibull.
• Faodar an co-aontar a leanas a chleachdadh gus samhail a dhèanamh de mhodail fading Weibull.
Air an duilleag seo tha sinn air a dhol tro ghrunn chuspairean air seargadh leithid dè a th’ ann an seanal a’ seargadh, na seòrsaichean a th’ ann, modalan a’ seargadh, na h-iarrtasan aca, gnìomhan is mar sin air adhart. Faodaidh duine am fiosrachadh a tha air a thoirt seachad air an duilleag seo a chleachdadh gus coimeas a dhèanamh agus eadar-dhealachadh a lorg eadar sèididh beag-sgèile agus crìonadh mòr, eadar-dhealachadh eadar fading rèidh agus lughdachadh roghnach tricead, eadar-dhealachadh eadar crìonadh luath agus seargadh slaodach, eadar-dhealachadh eadar rayleigh fading agus rician a’ crìonadh agus mar sin air adhart.
E-mail:info@rf-miso.com
Fòn: 0086-028-82695327
Làrach-lìn: www.rf-miso.com
Ùine puist: Lùnastal-14-2023
