Ev rûpel bingehên Fading û celebên fading di ragihandina bêtêl de rave dike. Cureyên Fading li gorî pîvana mezin û fading li gorî pîvana piçûk (belavbûna derengiya piralî û belavbûna doppler) têne dabeş kirin.
Fadinga fireh û fadinga hilbijartina frekansê beşek ji fadinga piralî ne, lê fadinga bilez û fadinga hêdî beşek ji fadinga belavbûna doppler in. Ev celebên fadingê li gorî belavkirin an modelên Rayleigh, Rician, Nakagami û Weibull têne bicîh kirin.
Pêşkêş:
Wekî ku em dizanin, sîstema ragihandinê ya bêtêl ji veguhezkar û wergir pêk tê. Rêya ji veguhezkar ber bi wergir ne xweş e û sînyala veguhezbar dikare di nav cûrbecûr qelsbûnan re derbas bibe, di nav de windabûna rê, qelsbûna pirrê û hwd. Qelsbûna sînyalê di rê de bi gelek faktoran ve girêdayî ye. Ew dem, frekansa radyoyê û rê an pozîsyona veguhezkar/wergir in. Kanala di navbera veguhezkar û wergir de dikare li gorî ka veguhezkar/wergir li gorî hev sabît in an jî diçin, diguhere an jî sabît be.
Ma şilbûn çi ye?
Guherîna demê ya hêza sînyala wergirtî ji ber guhertinên di navgîna veguhestinê an rêyan de wekî fading tê zanîn. Fading bi faktorên cûrbecûr ve girêdayî ye wekî ku li jor hatine behs kirin. Di senaryoya sabît de, fading bi şert û mercên atmosferîk ên wekî baran, birûsk û hwd. ve girêdayî ye. Di senaryoya mobîl de, fading bi astengiyên li ser rê ve girêdayî ye ku li gorî demê diguherin. Ev asteng bandorên veguhestinê yên tevlihev li ser sînyala veguhezbar diafirînin.
Wêne-1 nexşeya amplîtudê li hember dûrbûnê ji bo celebên windabûna hêdî û windabûna bilez nîşan dide ku em ê paşê nîqaş bikin.
Cureyên vemirandinê
Bi berçavgirtina kêmasiyên cûda yên têkildarî kanalê û pozîsyona veguhezker/wergir, celebên windabûnê di pergalên ragihandinê yên bêtêl de têne hesibandin.
➤Rabûna Pîvana Mezin: Ew bandorên windabûna rê û siya vedihewîne.
➤Fadinga Pîvana Biçûk: Ew li du kategoriyên sereke tê dabeş kirin, ango belavbûna derengmayîna piralî û belavbûna doppler. Belavbûna derengmayîna piralî jî li ser fadinga şemitok û fadinga bijartî ya frekansê tê dabeş kirin. Belavbûna Doppler li ser fadinga bilez û fadinga hêdî tê dabeş kirin.
➤Modelên fadingê: Cureyên fadingê yên jorîn di model an belavkirinên cûrbecûr de têne bicîh kirin ku Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull hwd. di nav de ne.
Wekî ku em dizanin, sînyalên windabûnê ji ber şewqên ji erd û avahiyên derdorê û her weha sînyalên belavbûyî ji daran, mirovan û bircên li deverek mezin çêdibin. Du celeb windabûnê hene, ew jî windabûna pîvana mezin û windabûna pîvana piçûk.
1.) Kêmbûna Pîvana Mezin
Dema ku astengiyek di navbera veguhezkar û wergir de tê, kêmbûna mezin çêdibe. Ev celeb destwerdan dibe sedema kêmbûna girîng a hêza sînyalê. Ev ji ber ku pêla EM ji hêla astengiyê ve tê siyakirin an astengkirin. Ev bi guherînên mezin ên sînyalê li ser dûr ve girêdayî ye.
1.a) Windakirina rêyê
Windabûna rêya cîhê azad dikare wiha were vegotin.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Ko,
Pt = Hêza veguhestinê
Pr = Hêza wergirtinê
λ = dirêjahiya pêlê
d = dûrahiya di navbera antenên weşan û wergirtinê de
c = leza ronahiyê, ango 3 x 108
Ji hevkêşeyê ev tê vê wateyê ku sînyala veguhezbar bi dûr ve qels dibe ji ber ku sînyal li ser deverek mezintir û mezintir ji dawiya veguheztinê ber bi dawiya wergir ve belav dibe.
1.b) Bandora siyê
• Di ragihandina bêtêl de tê dîtin. Sîkirin dûrketina hêza wergirtî ya sînyala EM ji nirxa navînî ye.
• Ew encama astengiyên li ser rêya di navbera veguhezkar û wergir de ye.
• Ew bi cihê erdnîgarî û her weha bi frekansa radyoyê ya pêlên EM (Elektromagnetîk) ve girêdayî ye.
2. Kêmbûna Pîvana Biçûk
Fadinga di asta piçûk de bi guherînên bilez ên hêza sînyala wergirtî di mesafeyeke pir kurt û di demek kurt de têkildar e.
Çi qewimîbelavbûna derengiya piralîDu cureyên fadinga di pîvana biçûk de hene, ew jî fadinga raxistî û fadinga bijartî ya frekansê ne. Ev cureyên fadinga pirrêtî bi hawîrdora belavbûnê ve girêdayî ne.
2.a) Windabûna raxistî
Kanala bêtêl wekî fadingeke sabît tê binavkirin ger li ser bandfirehiyeke ji bandfirehiya sînyala veguhêzbar mezintir be, destkeftiyeke sabît û bersiva qonaxa xêzik hebe.
Di vê cureyê fadingê de, hemû pêkhateyên frekansê yên sînyala wergirtî di heman demê de bi heman rêjeyan diguherin. Ev wekî fadinga ne-bijartî jî tê zanîn.
• Sînyala BW << Kanala BW
• Serdema Sembolê >> Belavbûna Derengiyê
Bandora windabûna rûber wekî kêmbûna SNR tê dîtin. Ev kanalên windabûna rûber wekî kanalên guhêrbar ên amplîtûdê an jî kanalên tengbend têne zanîn.
2.b) Kêmbûna Hilbijartina Frekansê
Ew bandorê li pêkhateyên spektral ên cûda yên sînyala radyoyê bi amplîtûdên cûda dike. Ji ber vê yekê navê wê "vemirandina bijartî" ye.
• Sînyala BW > Kanala BW
• Serdema sembolê < Belavbûna derengmayînê
Çi qewimîbelavbûna dopplerDu cureyên windabûnê hene, ew jî windabûna bilez û windabûna hêdî. Ev cureyên windabûna belavbûna doppler bi leza mobîl ve girêdayî ne, ango leza wergir li gorî veguhezker.
2.c) Zû windabûn
Diyardeya windabûna bilez bi guherînên bilez ên sînyalê li ser deverên piçûk (ango bandfireh) tê temsîlkirin. Dema ku sînyal ji hemî aliyên di balafirê de tên, windabûna bilez dê ji bo hemî aliyên tevgerê were dîtin.
Dema ku bersiva împulsa kanalê di nav dema sembolê de pir zû diguhere, windabûna bilez çêdibe.
• Belavbûna doppler a bilind
• Serdema sembolê > Dema hevgirtinê
• Guherîna Sînyalê < Guherîna Kanalê
Ev parametre ji ber belavbûna dopplerê dibe sedema belavbûna frekansê an jî windabûna bijartî ya demê. Xirabûna bilez encama refleksên objeyên herêmî û tevgera objeyan li gorî wan objeyan e.
Di fadinga bilez de, sînyala wergirtinê berhevoka gelek sînyalan e ku ji rûberên cûda têne vegerandin. Ev sînyal berhevoka an cudahiya gelek sînyalan e ku dikarin li gorî guheztina qonaxa têkildar a di navbera wan de avaker an wêranker bin. Têkiliyên qonaxê bi leza tevgerê, frekansa veguhastinê û dirêjahiya rêyên têkildar ve girêdayî ne.
Xirabûna bilez şiklê pulsa bingeha bandê xirab dike. Ev xirabûn xêzikî ye û diafirîneISI(Mudaxeleya Sembolên Navber). Wekhevkirina adapteyî bi rakirina xirabûna xêzikî ya ji hêla kanalê ve çêdibe ISI kêm dike.
2.d) Hêdî hêdî winda dibe
Windabûna hêdî encama siya avahiyan, gir, çiyayan û tiştên din ên li ser rêyê ye.
• Belavbûna Doppler a Kêm
• Serdema sembolê <
• Guhertina Sînyalê >> Guhertina Kanalê
Bicîhanîna modelên fading an belavkirinên fading
Pêkanînên modelên fading an belavkirinên fading fading fading Rayleigh, fading Rician, fading Nakagami û fading Weibull dihewîne. Ev belavkirin an modelên kanalê ji bo ku fading di sînyala daneyên baseband de li gorî hewcedariyên profîla fading bicîh bikin hatine sêwirandin.
Rayleigh winda dibe
• Di modela Rayleigh de, tenê pêkhateyên Non Line of Sight (NLOS) di navbera veguhezkar û wergir de têne simulasyon kirin. Tê texmîn kirin ku di navbera veguhezkar û wergir de rêyek LOS tune ye.
• MATLAB fonksiyona "rayleighchan" peyda dike da ku modela kanala rayleigh simul bike.
• Hêz bi awayekî eksponansiyel tê belavkirin.
• Qonax bi awayekî yekreng belav bûye û ji amplîtûdê serbixwe ye. Ew celebên Fading ên herî zêde têne bikar anîn di ragihandina bêtêl de ye.
windabûna Rîsî
• Di modela rîsyayê de, hem pêkhateyên Xeta Dîtinê (LOS) û hem jî yên ne-Xeta Dîtinê (NLOS) di navbera veguhezkar û wergir de têne simulasyon kirin.
• MATLAB fonksiyona "ricianchan" peyda dike da ku modela kanala rician simul bike.
Nakagami winda dibe
Kanala fadding a Nakagami modelek îstatîstîkî ye ku ji bo danasîna kanalên ragihandinê yên bêtêl tê bikar anîn ku tê de sînyala wergirtî faddingeke piralî derbas dike. Ew jîngehên bi faddingeke nerm heta giran wekî deverên bajarî an derbajarî temsîl dike. Hevkêşeya jêrîn dikare ji bo simulasyona modela kanala fadding a Nakagami were bikar anîn.
• Di vê rewşê de em h = r*e nîşan didinjΦû goşeya Φ bi awayekî yekreng li ser [-π, π] belav bûye
• Guhêrbar r û Φ wekî ku ji hev serbixwe ne têne hesibandin.
• PDF-ya Nakagami wekî jor hatiye îfadekirin.
• Di pdf-a Nakagami de, 2σ2= E{r2}, Γ(.) fonksiyona Gamma ye û k >= (1/2) fîgura windabûyî ye (pileya azadiyê bi hejmara guherbarên rasthatî yên Gaussion ên zêdekirî ve girêdayî ye).
• Ew di destpêkê de bi awayekî empîrîk li ser bingeha pîvandinan hate pêşxistin.
• Hêza wergirtina yekser Gamma belavkirî ye. • Bi k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull winda dibe
Ev kanal modelek din a îstatîstîkî ye ku ji bo danasîna kanala ragihandinê ya bêtêl tê bikar anîn. Kanala windabûna Weibull bi gelemperî ji bo temsîlkirina jîngehên bi celebên cûda yên şert û mercên windabûnê, di nav de windabûna qels û giran, tê bikar anîn.
Ko,
2σ2= E{r2}
• Belavkirina Weibull giştîkirinek din a belavkirina Rayleigh temsîl dike.
• Dema ku X û Y guhêrbarên gaussî yên sifir-navîn ên iid bin, zerfa R = (X2+ Y2)1/2gelo Rayleigh belav bûye. • Lêbelê, zerf hatiye pênasekirin R = (X2+ Y2)1/2, û pdf-a têkildar (profîla belavkirina hêzê) ji hêla Weibull ve tê belavkirin.
• Hevkêşeya jêrîn dikare ji bo simulasyona modela windabûna Weibull were bikar anîn.
Di vê rûpelê de me li ser gelek mijarên li ser fadingê nirxandin, wek mînak kanala fading çi ye, cureyên wê, modelên fadingê, sepanên wan, fonksiyon û hwd. Mirov dikare agahiyên ku li ser vê rûpelê hatine dayîn bikar bîne da ku cudahiya di navbera fadinga pîvana piçûk û fadinga pîvana mezin de, cudahiya di navbera fadinga şemitok û fadinga bijartî ya frekansê de, cudahiya di navbera fadinga bilez û fadinga hêdî de, cudahiya di navbera fadinga rayleigh û fadinga rician û hwd. bide ber hev û derxe holê.
E-mail:info@rf-miso.com
Telefon: 0086-028-82695327
Malpera înternetê: www.rf-miso.com
Dema weşandinê: 14 Tebax 2023
