Dizze side beskriuwt de basis fan fading en soarten fading yn draadloze kommunikaasje. De Fading-typen binne ferdield yn grutskalige fading en lytsskalige fading (multipath-fertragingssprieding en dopplersprieding).
Flat fading en frekwinsje selektearjende fading binne diel fan multipath fading wêr't sa fluch fading en stadige fading diel útmeitsje fan doppler spread fading. Dizze fading typen wurde ymplementearre neffens Rayleigh, Rician, Nakagami en Weibull distribúsjes as modellen.
Ynlieding:
Lykas wy witte, bestiet it draadloze kommunikaasjesysteem út stjoerder en ûntfanger. It paad fan stjoerder nei de ûntfanger is net glêd en it útstjoerde sinjaal kin troch ferskate soarten attenuaasjes gean, ynklusyf paadferlies, multipath-demping ensfh. De sinjaaldemping troch it paad hinget ôf fan ferskate faktoaren. Se binne tiid, radiofrekwinsje en paad as posysje fan stjoerder / ûntfanger. It kanaal tusken stjoerder en ûntfanger kin tiid fariearjend of fêst wêze ôfhinklik fan oft de stjoerder / ûntfanger binne fêst of beweecht mei respekt foar elkoar.
Wat is fading?
De tiidfariaasje fan ûntfongen sinjaalkrêft fanwege feroaringen yn oerdrachtmedium of paden wurdt bekend as fading. Fading hinget ôf fan ferskate faktoaren lykas hjirboppe neamd. Yn fêste senario, fading hinget ôf fan atmosfearyske omstannichheden lykas delslach, bliksem ensfh Yn mobile senario, fading hinget ôf fan obstakels oer it paad dy't fariearje mei respekt foar tiid. Dizze obstakels meitsje komplekse transmissie-effekten foar it útstjoerde sinjaal.
De figuer-1 toant amplitude fersus ôfstânskaart foar trage fading en snelle fading types dy't wy letter sille beprate.
Fading soarten
Sjoen ferskate kanaalrelatearre beheinings en posysje fan stjoerder / ûntfanger folgjende binne de soarten fading yn draadloze kommunikaasjesysteem.
➤ Fading op grutte skaal: It omfettet paadferlies en skaadeffekten.
➤ Lytse skaalfading: It is ferdield yn twa haadkategoryen, nl. multipath fertraging sprieding en doppler sprieding. De fersprieding fan multipath-fertraging wurdt fierder ferdield yn platte fading en frekwinsje selektyf fading. Doppler fersprieding is ferdield yn fluch fading en stadich fading.
➤ Fading modellen: Boppesteande fading typen wurde ymplementearre yn ferskate modellen as distribúsjes dy't Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ensfh.
Lykas wy witte, ûntsteane fading sinjalen troch wjerspegelingen fan grûn en omlizzende gebouwen en ek fersprate sinjalen fan beammen, minsken en tuorren oanwêzich yn it grutte gebiet. D'r binne twa soarten fading, nl. grutskalige fading en lytsskalige fading.
1.) Grutte skaal Fading
Fading op grutte skaal komt foar as in obstakel komt tusken stjoerder en ûntfanger. Dit ynterferinsjetype soarget foar signifikante bedrach fan sinjaalsterkte-reduksje. Dit komt om't EM-welle wurdt skaad of blokkearre troch it obstakel. It is relatearre oan grutte fluktuaasjes fan it sinjaal oer ôfstân.
1.a) Paadferlies
De frije romte paad ferlies kin wurde útdrukt as folget.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Wêr,
Pt = Transmit macht
Pr = Untfang macht
λ = golflingte
d = ôfstân tusken stjoerende en ûntfangende antenne
c = ljochtsnelheid dus 3 x 108
Ut 'e fergeliking ymplisearret it dat it útstjoerde sinjaal oer ôfstân fermindert, om't it sinjaal wurdt ferspraat oer grutter en grutter gebiet fan it útstjoeren nei it ûntfangende ein.
1.b) Shadowing effekt
• It wurdt waarnommen yn draadloze kommunikaasje. Shadowing is ôfwiking fan ûntfongen krêft fan EM sinjaal fan gemiddelde wearde.
• It is gefolch fan obstakels oer it paad tusken stjoerder en ûntfanger.
• It hinget ôf fan geografyske posysje likegoed as radio frekwinsje fan EM (ElectroMagnetic) weagen.
2. Lytse skaal Fading
Lytse skaalfading is dwaande mei rappe fluktuaasjes fan ûntfongen sinjaalsterkte oer heul koarte ôfstân en koarte tiidperioade.
Op grûn fanmultipath fertraging spriedingder binne twa soarten fan lytsskalige fading nl. flat fading en frekwinsje selektyf fading. Dizze multipath fading typen binne ôfhinklik fan fuortplanting omjouwing.
2.a) Flat fading
It draadloze kanaal wurdt sein dat it flak fading is as it konstante winst en lineêre faze-antwurd hat oer in bânbreedte dy't grutter is as de bânbreedte fan it útstjoerde sinjaal.
Yn dit type fading fluktuearje alle frekwinsjekomponinten fan it ûntfongen sinjaal yn deselde proporsjes tagelyk. It is ek bekend as net-selektyf fading.
• Sinjaal BW << Kanaal BW
• Symbol perioade >> Fertraging Spread
It effekt fan flat fading wurdt sjoen as ôfnimming fan SNR. Dizze platte fadingkanalen steane bekend as amplitude-feroarjende kanalen as smelbânkanalen.
2.b) Frekwinsje Selektyf fading
It beynfloedet ferskate spektrale komponinten fan in radiosinjaal mei ferskate amplituden. Dêrfandinne de namme selektyf fading.
• Sinjaal BW> Kanaal BW
• Symbol perioade < Delay Spread
Op grûn fandoppler ferspriedingder binne twa soarten fading nl. fluch fading en stadich fading. Dizze dopplerferspriedingsfadingtypen binne ôfhinklik fan mobile snelheid, dws snelheid fan ûntfanger mei respekt foar stjoerder.
2.c) Fast fading
It ferskynsel fan flugge fading wurdt fertsjintwurdige troch rappe fluktuaasjes fan sinjaal oer lytse gebieten (dus bânbreedte). As de sinjalen út alle rjochtingen yn it fleantúch komme, sil rappe fading wurde waarnommen foar alle bewegingsrjochtingen.
Fast fading fynt plak as kanaal ympuls antwurd feroaret hiel fluch binnen it symboal doer.
• Hege doppler sprieding
• Symboal perioade > Koherinsje tiid
• Signal fariaasje <Kanal fariaasje
Dizze parameters resultearje yn frekwinsjefersprieding as tiidselektive fading troch doppler-sprieding. Snelle fading is it resultaat fan refleksjes fan lokale objekten en beweging fan objekten relatyf oan dy objekten.
Yn rappe fading is it ûntfangende sinjaal de som fan in protte sinjalen dy't wurde wjerspegele fan ferskate oerflakken. Dit sinjaal is som of ferskil fan meardere sinjalen dy't konstruktyf of destruktyf kinne wêze basearre op relative fazeferskowing tusken har. Fase relaasjes binne ôfhinklik fan snelheid fan beweging, frekwinsje fan oerdracht en relative paad lingtemjitten.
Snelle fading ferfoarmet de foarm fan 'e basisbânpuls. Dizze ferfoarming is lineêr en skeptISI(Inter Symbol Interference). Adaptive lykwicht ferleget ISI troch it fuortheljen fan lineêre ferfoarming feroarsake troch kanaal.
2.d) Stadich fading
Stadich fading is it resultaat fan skaad troch gebouwen, heuvels, bergen en oare objekten oer it paad.
• Low Doppler Spread
• Symboalperioade <
• Signal Fariaasje >> Channel Variation
Útfiering fan Fading modellen of fading distribúsjes
Implementaasjes fan fading modellen as fading distribúsjes omfetsje Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading en Weibull fading. Dizze kanaaldistribúsjes as modellen binne ûntworpen om fading op te nimmen yn it basisbângegevenssinjaal neffens easken foar fadingprofyl.
Rayleigh ferdwynt
• Yn Rayleigh-model wurde allinnich net-line fan sicht (NLOS) komponinten simulearre tusken stjoerder en ûntfanger. Der wurdt fan útgien dat der gjin LOS paad bestiet tusken stjoerder en ûntfanger.
• MATLAB jout "rayleighchan" funksje te simulearjen rayleigh kanaal model.
• De krêft wurdt eksponentiell ferdield.
• De faze is unifoarm ferdield en ûnôfhinklik fan 'e amplitude. It is de meast brûkte soarten Fading yn draadloze kommunikaasje.
Rician fading
• Yn rician model wurde sawol Line of Sight (LOS) en net Line of Sight (NLOS) komponinten simulearre tusken stjoerder en ûntfanger.
• MATLAB jout "ricianchan" funksje te simulearjen rician kanaal model.
Nakagami fading
Nakagami fadding kanaal is in statistysk model dat wurdt brûkt om te beskriuwen draadloze kommunikaasje kanalen wêryn de ûntfongen sgnal ûndergiet multipath fading. It fertsjintwurdiget omjouwings mei matige oant swiere fading, lykas steds- of foarstêdgebieten. De folgjende fergeliking kin brûkt wurde om Nakagami fading kanaal model te simulearjen.
• Yn dit gefal jouwe wy h = r*e oanjΦen hoek Φ is unifoarm ferdield op [-π, π]
• De fariabele r en Φ wurde oannommen dat se ûnderling ûnôfhinklik binne.
• De Nakagami pdf wurdt útdrukt as hjirboppe.
• Yn de Nakagami pdf, 2σ2= E{r2}, Γ(.) is de Gamma-funksje en k >= (1/2) is de fading figuer (frijheidsgraden yn ferbân mei it oantal tafoege Gaussion willekeurige fariabelen).
• It waard oarspronklik ûntwikkele empirysk basearre op mjittingen.
• Instantaneous ûntfange macht wurdt Gamma ferdield. • Mei k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull ferdwynt
Dit kanaal is in oar statistysk model dat wurdt brûkt om draadloze kommunikaasjekanaal te beskriuwen. Weibull-fading-kanaal wurdt faak brûkt om omjouwings te fertsjintwurdigjen mei ferskate soarten fading-omstannichheden, ynklusyf sawol swak as swiere fading.
Wêr,
2σ2= E{r2}
• Weibull ferdieling stiet foar in oare generalisaasje fan de Rayleigh ferdieling.
• As X en Y iid nul gemiddelde gaussiaanske fariabelen binne, is de omjouwing fan R = (X2+Y2)1/2is Rayleigh ferdield. • De envelop is lykwols definiearre R = (X2+Y2)1/2, en de oerienkommende pdf (power distribúsje profyl) is Weibull ferspraat.
• De folgjende fergeliking kin brûkt wurde om te simulearjen Weibull fading model.
Op dizze side hawwe wy ferskate ûnderwerpen trochgien oer fading, lykas wat fading kanaal is, har soarten, fading modellen, har applikaasjes, funksjes ensafuorthinne. Men kin de ynformaasje op dizze side brûke om it ferskil te fergelykjen en ôf te lieden tusken lytsskalige fading en grutskalige fading, ferskil tusken platte fading en frekwinsje selektyf fading, ferskil tusken fluch fading en stadige fading, ferskil tusken rayleigh fading en rician fading en sa fierder.
E-mail:info@rf-miso.com
Telefoan: 0086-028-82695327
Webside: www.rf-miso.com
Post tiid: Aug-14-2023
