Bu səhifədə simsiz rabitədə solmanın əsasları və solma növləri təsvir olunur. Solma növləri genişmiqyaslı solma və kiçikmiqyaslı solma (çoxyollu gecikmə yayılması və doppler yayılması) bölünür.
Düz solma və tezlik seçmə solma çoxyollu solmanın bir hissəsidir, sürətli solma və yavaş solma isə doppler yayılma solmasının bir hissəsidir. Bu solma növləri Rayleigh, Rician, Nakagami və Weibull paylanmalarına və ya modellərinə uyğun olaraq tətbiq olunur.
Giriş:
Bildiyimiz kimi, simsiz rabitə sistemi ötürücü və qəbuledicidən ibarətdir. Ötürücüdən qəbulediciyə gedən yol hamar deyil və ötürülən siqnal yol itkisi, çoxyolulu zəifləmə və s. daxil olmaqla müxtəlif növ zəifləmələrdən keçə bilər. Yol boyunca siqnalın zəifləməsi müxtəlif amillərdən asılıdır. Bunlar zaman, radio tezliyi və ötürücü/qəbuledicinin yolu və ya mövqeyidir. Ötürücü və qəbuledici arasındakı kanal, ötürücü/qəbuledicinin bir-birinə nisbətən sabit və ya hərəkətli olub-olmamasından asılı olaraq zamanla dəyişə və ya sabit ola bilər.
Solğunlaşma nədir?
Ötürmə mühitindəki və ya yollarındakı dəyişikliklərə görə qəbul edilən siqnal gücünün zamanla dəyişməsi solma adlanır. Solma yuxarıda qeyd edildiyi kimi müxtəlif amillərdən asılıdır. Sabit ssenaridə solma yağış, ildırım və s. kimi atmosfer şəraitindən asılıdır. Mobil ssenaridə solma zamana görə dəyişən yol üzərindəki maneələrdən asılıdır. Bu maneələr ötürülən siqnala mürəkkəb ötürmə effektləri yaradır.
Şəkil 1, daha sonra müzakirə edəcəyimiz yavaş solma və sürətli solma növləri üçün amplituda və məsafə qrafikini göstərir.
Solma növləri
Müxtəlif kanalla əlaqəli pozuntuları və ötürücü/qəbuledicinin mövqeyini nəzərə alaraq simsiz rabitə sistemində aşağıdakı sönmə növləri mövcuddur.
➤Böyük Miqyaslı Solğunluq: Buraya yol itkisi və kölgə effektləri daxildir.
➤Kiçik Miqyaslı Solğunluq: İki əsas kateqoriyaya bölünür, yəni çoxyollu gecikmə yayılması və doppler yayılması. Çoxyollu gecikmə yayılması da düz solğunluq və tezlikli selektiv solğunluq kimi iki yerə bölünür. Doppler yayılması sürətli solğunluq və yavaş solğunluq kimi iki yerə bölünür.
➤Solğunlaşma modelləri: Yuxarıdakı solğunlaşma növləri Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull və s. daxil olmaqla müxtəlif modellərdə və ya paylanmalarda tətbiq olunur.
Bildiyimiz kimi, siqnalların sönməsi yerdən və ətrafdakı binalardan əks olunmalar, eləcə də geniş ərazidə mövcud olan ağaclardan, insanlardan və qüllələrdən səpələnmiş siqnallar səbəbindən baş verir. Sönmənin iki növü var: böyük miqyaslı solma və kiçik miqyaslı solma.
1.) Genişmiqyaslı Solma
Geniş miqyaslı solma ötürücü və qəbuledici arasında maneə yarandıqda baş verir. Bu müdaxilə növü siqnal gücünün əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olur. Bunun səbəbi, EM dalğasının maneə tərəfindən kölgələndirilməsi və ya bloklanmasıdır. Bu, siqnalın məsafədə böyük dalğalanmaları ilə əlaqədardır.
1.a) Yol itkisi
Sərbəst məkan yolunun itkisi aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Harada,
Pt = Ötürmə gücü
Pr = Güc qəbulu
λ = dalğa uzunluğu
d = ötürücü və qəbuledici anten arasındakı məsafə
c = işıq sürəti, yəni 3 x 108
Tənlikdən belə çıxır ki, ötürülən siqnal ötürücü ucundan qəbuledici ucuna doğru getdikcə daha böyük bir sahəyə yayıldıqca məsafədən zəifləyir.
1.b) Kölgə effekti
• Simsiz rabitədə müşahidə olunur. Kölgələnmə EM siqnalının qəbul gücünün orta qiymətdən sapmasıdır.
• Bu, ötürücü və qəbuledici arasındakı yoldakı maneələrin nəticəsidir.
• Bu, coğrafi mövqedən, eləcə də EM (Elektromaqnit) dalğalarının radiotezliyindən asılıdır.
2. Kiçik Miqyaslı Solma
Kiçik miqyaslı solma, qəbul edilən siqnal gücünün çox qısa məsafədə və qısa müddət ərzində sürətli dalğalanmaları ilə əlaqədardır.
Əsaslanırçox yollu gecikmə yayılmasıKiçik miqyaslı solmanın iki növü var, yəni düz solma və tezlikli selektiv solma. Bu çoxyollu solma növləri yayılma mühitindən asılıdır.
2.a) Düz solma
Simsiz kanal, ötürülən siqnalın bant genişliyindən daha böyük olan bant genişliyi üzərində sabit qazanc və xətti faz reaksiyasına malikdirsə, düz fading adlanır.
Bu tip solmada qəbul edilən siqnalın bütün tezlik komponentləri eyni nisbətdə eyni vaxtda dəyişir. Bu, həmçinin qeyri-selektiv solma kimi də tanınır.
• Siqnal BW << Kanal BW
• Simvol dövrü >> Gecikmə yayılması
Düz solmanın təsiri SNR-də azalma kimi görünür. Bu düz solma kanalları amplituda dəyişən kanallar və ya darzolaqlı kanallar kimi tanınır.
2.b) Tezlik Seçici solma
Bu, radio siqnalının müxtəlif spektral komponentlərinə müxtəlif amplitudalarla təsir göstərir. Buna görə də selektiv solma adlanır.
• Siqnal BW > Kanal BW
• Simvol dövrü < Gecikmə Yayılması
Əsaslanırdoppler yayılmasıSolmanın iki növü var, yəni sürətli solma və yavaş solma. Bu doppler yayılma solma növləri mobil sürətdən, yəni qəbuledicinin ötürücüyə nisbətən sürətindən asılıdır.
2.c) Tez solma
Sürətli solma fenomeni siqnalın kiçik sahələr (yəni bant genişliyi) üzərində sürətli dalğalanmaları ilə təmsil olunur. Siqnallar müstəvidəki bütün istiqamətlərdən gəldikdə, hərəkətin bütün istiqamətləri üçün sürətli solma müşahidə olunacaq.
Sürətli solma, kanal impuls cavabı simvol müddəti ərzində çox sürətlə dəyişdikdə baş verir.
• Yüksək doppler yayılması
• Simvol dövrü > Uyğunluq müddəti
• Siqnal Variasiyası < Kanal variasiyası
Bu parametrlər doppler yayılması səbəbindən tezlik dispersiyasına və ya zaman selektiv solğunluğuna səbəb olur. Sürətli solğunluq yerli obyektlərin əks olunmasının və obyektlərin həmin obyektlərə nisbətən hərəkətinin nəticəsidir.
Sürətli sönmədə qəbul siqnalı müxtəlif səthlərdən əks olunan çoxsaylı siqnalların cəmidir. Bu siqnal, aralarındakı nisbi faza dəyişməsinə əsasən konstruktiv və ya dağıdıcı ola bilən çoxsaylı siqnalların cəmi və ya fərqidir. Faza əlaqələri hərəkət sürətindən, ötürmə tezliyindən və nisbi yol uzunluqlarından asılıdır.
Sürətli solma əsas zolaq impulsunun formasını təhrif edir. Bu təhrif xətti xarakter daşıyır və yaradırISI(Simvollararası müdaxilə). Adaptiv bərabərləşdirmə kanal tərəfindən yaradılan xətti təhrifi aradan qaldıraraq ISI-ni azaldır.
2.d) Yavaş solma
Yavaş-yavaş solma, binaların, təpələrin, dağların və yolun üzərindəki digər cisimlərin kölgə salmasının nəticəsidir.
• Aşağı Doppler Spread
• Simvol dövrü <
• Siqnal Variasiyası >> Kanal Variasiyası
Solğunlaşma modellərinin və ya solğunlaşma paylanmalarının tətbiqi
Solğun modellərin və ya solğun paylanmaların tətbiqlərinə Reyli solğunluğu, Risian solğunluğu, Nakagami solğunluğu və Veybull solğunluğu daxildir. Bu kanal paylanmaları və ya modelləri solğunluq profili tələblərinə uyğun olaraq baza zolağı məlumat siqnalında solğunluğu daxil etmək üçün hazırlanmışdır.
Reyli solur
• Rayleigh modelində ötürücü və qəbuledici arasında yalnız Görmə Xətti Olmayan (NLOS) komponentlər simulyasiya olunur. Ötürücü və qəbuledici arasında heç bir LOS yolunun olmadığı fərz edilir.
• MATLAB, rayleigh kanal modelini simulyasiya etmək üçün "rayleighchan" funksiyasını təmin edir.
• Qüvvə eksponensial olaraq paylanmışdır.
• Faza bərabər paylanmış və amplitudadan asılı deyil. Bu, simsiz rabitədə ən çox istifadə edilən Solma növüdür.
Risian solğunluğu
• Rika modelində həm Görmə Xətti (LOS), həm də Görmə Xətti olmayan (NLOS) komponentlər ötürücü və qəbuledici arasında simulyasiya edilir.
• MATLAB, Riçian kanal modelini simulyasiya etmək üçün "riçiançan" funksiyası təmin edir.
Nakagami solğunluğu
Nakagami solma kanalı, qəbul edilən siqnalın çoxyollu solmaya məruz qaldığı simsiz rabitə kanallarını təsvir etmək üçün istifadə olunan statistik modeldir. Bu model, şəhər və ya şəhərətrafı ərazilər kimi orta və ağır solmaya malik mühitləri təmsil edir. Nakagami solma kanalı modelini simulyasiya etmək üçün aşağıdakı tənlikdən istifadə etmək olar.
• Bu halda h = r*e işarəsini veririkjΦvə Φ bucağı [-π, π] üzərində bərabər paylanmışdır.
• r və Φ dəyişənlərinin qarşılıqlı asılı olmadığı fərz edilir.
• Nakagami pdf yuxarıdakı kimi ifadə olunur.
• Nakagami pdf-də, 2σ2= E{r2}, Γ(.) Qamma funksiyasıdır və k >= (1/2) solma rəqəmidir (əlavə edilmiş Qaussiyon təsadüfi dəyişənlərinin sayı ilə əlaqəli sərbəstlik dərəcələri).
• Əvvəlcə ölçmələrə əsaslanaraq empirik şəkildə hazırlanmışdır.
• Ani qəbul gücü Qamma paylanır. • k = 1 olduqda Rayleigh = Nakagami
Weibull solğunluğu
Bu kanal simsiz rabitə kanalını təsvir etmək üçün istifadə edilən başqa bir statistik modeldir. Weibull solma kanalı, həm zəif, həm də ağır solma da daxil olmaqla, müxtəlif növ solma şərtləri olan mühitləri təmsil etmək üçün adətən istifadə olunur.
Harada,
2σ2= E{r2}
• Veybull paylanması Reyli paylanmasının başqa bir ümumiləşdirilməsini təmsil edir.
• X və Y iid sıfır orta Qaus dəyişənləri olduqda, R-nin zərfi = (X2+ Y2)1/2Reyli paylanmışdır. • Lakin zərf R = (X olaraq təyin olunur2+ Y2)1/2, və müvafiq pdf (güc paylama profili) Weibull paylanmışdır.
• Aşağıdakı tənlik Weibull solma modelini simulyasiya etmək üçün istifadə edilə bilər.
Bu səhifədə solma kanalı nədir, onun növləri, solma modelləri, onların tətbiqləri, funksiyaları və s. kimi müxtəlif mövzuları nəzərdən keçirdik. Bu səhifədə verilən məlumatlardan istifadə edərək kiçik miqyaslı solma və böyük miqyaslı solma, düz solma və tezlikli selektiv solma, sürətli solma və yavaş solma, rayleigh solma və rician solma və s. arasındakı fərqləri müqayisə etmək və çıxarmaq olar.
E-mail:info@rf-miso.com
Telefon: 0086-028-82695327
Veb sayt: www.rf-miso.com
Yayımlanma vaxtı: 14 Avqust 2023
