Nplooj ntawv no piav qhia txog cov hauv paus ntawm kev ploj zuj zus thiab cov hom kev ploj zuj zus hauv kev sib txuas lus wireless. Cov hom kev ploj zuj zus raug muab faib ua cov kev ploj zuj zus loj thiab cov kev ploj zuj zus me me (multipath delay spread thiab doppler spread).
Kev ploj mus tiaj tus thiab kev xaiv zaus yog ib feem ntawm kev ploj mus ntau txoj kev qhov twg kev ploj mus sai thiab kev ploj mus qeeb yog ib feem ntawm kev ploj mus doppler kis. Cov hom kev ploj mus no tau siv raws li Rayleigh, Rician, Nakagami thiab Weibull kev faib tawm lossis qauv.
Kev Taw Qhia:
Raws li peb paub, lub kaw lus sib txuas lus wireless muaj lub transmitter thiab lub receiver. Txoj kev los ntawm lub transmitter mus rau lub receiver tsis du thiab lub teeb liab xa tuaj yeem dhau los ntawm ntau yam kev txo qis xws li kev poob txoj kev, kev txo qis ntau txoj kev thiab lwm yam. Kev txo qis lub teeb liab los ntawm txoj kev nyob ntawm ntau yam. Lawv yog lub sijhawm, zaus xov tooj cua thiab txoj kev lossis qhov chaw ntawm lub transmitter/receiver. Lub channel ntawm lub transmitter thiab lub receiver tuaj yeem hloov pauv lub sijhawm lossis kho nyob ntawm seb lub transmitter/receiver puas kho lossis txav mus rau ib leeg.
Dab tsi yog ploj mus?
Lub sijhawm hloov pauv ntawm lub zog teeb liab tau txais vim yog kev hloov pauv hauv cov xov xwm xa lossis txoj kev hu ua fading. Kev fading nyob ntawm ntau yam raws li tau hais los saum toj no. Hauv qhov xwm txheej ruaj khov, kev fading nyob ntawm cov huab cua xws li nag los, xob laim thiab lwm yam. Hauv qhov xwm txheej txawb, kev fading nyob ntawm cov teeb meem hla txoj kev uas hloov pauv raws li lub sijhawm. Cov teeb meem no tsim cov teebmeem sib kis nyuaj rau cov teeb liab xa.
Daim duab-1 qhia txog qhov dav ntawm qhov sib piv rau qhov deb ntawm daim ntawv qhia rau cov hom qeeb qeeb thiab cov hom qeeb qeeb uas peb yuav tham txog tom qab.
Cov hom kev ploj zuj zus
Xav txog ntau yam kev puas tsuaj ntsig txog channel thiab qhov chaw ntawm lub transmitter / receiver hauv qab no yog cov hom kev ploj mus hauv kev sib txuas lus wireless.
➤Loj Scale Fading: Nws suav nrog txoj kev poob thiab cov teebmeem ntxoov ntxoo.
➤ Kev Fading Me Me: Nws muab faib ua ob pawg tseem ceeb viz. multipath qeeb kis thiab doppler kis. Qhov multipath qeeb kis tau muab faib ua flat fading thiab frequency selective fading. Doppler kis tau muab faib ua fast fading thiab slow fading.
➤ Cov qauv ploj mus: Cov hom ploj mus saum toj no tau siv rau hauv ntau yam qauv lossis kev faib tawm uas suav nrog Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull thiab lwm yam.
Raws li peb paub, cov teeb liab ploj zuj zus tshwm sim vim muaj kev cuam tshuam los ntawm hauv av thiab cov tsev nyob ib puag ncig nrog rau cov teeb liab tawg los ntawm cov ntoo, tib neeg thiab cov pej thuam uas nyob hauv thaj chaw loj. Muaj ob hom kev ploj zuj zus viz. kev ploj zuj zus loj thiab kev ploj zuj zus me.
1.) Kev ploj zuj zus loj
Qhov kev ploj zuj zus loj tshwm sim thaum muaj teeb meem los ntawm qhov chaw xa thiab qhov chaw txais. Hom kev cuam tshuam no ua rau lub zog teeb liab txo qis ntau heev. Qhov no yog vim tias nthwv dej EM raug ntxoov ntxoo lossis thaiv los ntawm qhov teeb meem. Nws muaj feem cuam tshuam nrog kev hloov pauv loj ntawm lub teeb liab hla qhov deb.
1.a) Kev poob txoj kev
Qhov kev poob ntawm txoj kev dawb tuaj yeem qhia tau raws li hauv qab no.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Qhov twg,
Pt = Lub zog xa mus
Pr = Tau txais lub zog
λ = wavelength
d = qhov deb ntawm lub kav hlau txais xov thiab lub kav hlau txais xov
c = qhov ceev ntawm lub teeb piv txwv li 3 x 108
Los ntawm qhov sib npaug nws txhais tau tias cov teeb liab xa tawm yuav txo qis dua qhov deb thaum cov teeb liab tau kis mus rau thaj chaw loj dua thiab loj dua los ntawm qhov kawg xa mus rau qhov kawg tau txais.
1.b) Cov nyhuv ntxoov ntxoo
• Nws pom tau hauv kev sib txuas lus wireless. Shadowing yog qhov sib txawv ntawm lub zog tau txais ntawm EM teeb liab los ntawm tus nqi nruab nrab.
• Nws yog qhov tshwm sim ntawm cov teeb meem hla txoj kev ntawm lub transmitter thiab receiver.
• Nws nyob ntawm qhov chaw nyob hauv thaj chaw thiab zaus xov tooj cua ntawm EM (ElectroMagnetic) nthwv dej.
2. Kev Txom Nyem Me Me
Kev ploj me me yog txhawj xeeb txog kev hloov pauv sai ntawm lub zog teeb liab tau txais dhau qhov deb luv luv thiab lub sijhawm luv luv.
Raws likev ncua sij hawm ntau txoj kevmuaj ob hom kev ploj me me uas yog kev ploj tiaj tus thiab kev ploj zaus xaiv zaus. Cov hom kev ploj ntau txoj kev no nyob ntawm qhov chaw ib puag ncig uas nthuav dav.
2.a) Kev ploj mus tiaj tus
Cov channel wireless tau hais tias yog qhov ploj mus yog tias nws muaj qhov nce tas li thiab cov lus teb theem linear dhau ntawm bandwidth uas loj dua li bandwidth ntawm lub teeb liab xa tawm.
Hauv hom kev ploj no, tag nrho cov zaus ntawm cov teeb liab tau txais hloov pauv hauv tib qho kev faib ua feem tib lub sijhawm. Nws tseem hu ua kev ploj tsis xaiv.
• Teeb liab BW << Channel BW
• Lub sijhawm cim >> Kev ncua sijhawm nthuav dav
Cov nyhuv ntawm qhov ploj ntawm qhov tiaj tiaj yog pom tias yog qhov txo qis hauv SNR. Cov channel ploj ntawm qhov tiaj tiaj no hu ua cov channel hloov pauv qhov siab lossis cov channel nqaim.
2.b) Zaus Xaiv Kev ploj zuj zus
Nws cuam tshuam rau ntau yam khoom sib txawv ntawm lub teeb liab xov tooj cua nrog ntau qhov sib txawv. Yog li ntawd lub npe xaiv fading.
• Teeb liab BW > Channel BW
• Lub sijhawm cim < Kev ncua sijhawm nthuav dav
Raws lidoppler kismuaj ob hom kev ploj zuj zus uas yog kev ploj zuj zus sai thiab kev ploj zuj zus qeeb. Cov hom kev ploj zuj zus ntawm doppler no nyob ntawm qhov ceev ntawm lub xov tooj ntawm tes piv rau qhov ceev ntawm tus txais piv rau tus xa tawm.
2.c) Sai sai ploj mus
Qhov xwm txheej ntawm kev ploj sai sai yog sawv cev los ntawm kev hloov pauv sai ntawm cov teeb liab hla thaj chaw me me (piv txwv li bandwidth). Thaum cov teeb liab tuaj txog ntawm txhua qhov kev taw qhia hauv lub dav hlau, kev ploj sai sai yuav raug pom rau txhua qhov kev taw qhia ntawm kev txav mus los.
Kev ploj sai sai tshwm sim thaum cov lus teb ntawm channel impulse hloov pauv sai heev hauv lub sijhawm cim.
• Kev kis ntawm doppler siab heev
• Lub sijhawm cim > Lub sijhawm sib haum xeeb
• Kev Hloov Pauv ntawm Lub Teeb Liab < Kev hloov pauv ntawm Channel
Cov kev ntsuas no ua rau muaj kev sib kis ntawm zaus lossis lub sijhawm xaiv qhov ploj mus vim yog doppler kis mus. Kev ploj sai yog qhov tshwm sim ntawm kev cuam tshuam ntawm cov khoom hauv zos thiab kev txav ntawm cov khoom piv rau cov khoom ntawd.
Hauv kev ploj sai sai, lub teeb liab tau txais yog qhov sib sau ua ke ntawm ntau lub teeb liab uas tau cuam tshuam los ntawm ntau qhov chaw. Lub teeb liab no yog qhov sib sau ua ke lossis qhov sib txawv ntawm ntau lub teeb liab uas tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj lossis kev puas tsuaj raws li kev hloov pauv theem ntawm lawv. Kev sib raug zoo ntawm theem nyob ntawm qhov ceev ntawm kev txav mus los, zaus ntawm kev sib kis thiab qhov ntev ntawm txoj kev sib raug zoo.
Kev ploj sai sai ua rau lub suab ntawm lub baseband pulse puas tsuaj. Qhov kev cuam tshuam no yog linear thiab tsimISI(Kev Cuam Tshuam ntawm Cov Cim). Kev sib npaug sib npaug txo qis ISI los ntawm kev tshem tawm cov kev cuam tshuam linear uas tshwm sim los ntawm cov channel.
2.d) Qeeb qeeb qeeb
Kev ploj qeeb qeeb yog qhov tshwm sim ntawm cov tsev, cov roob, cov roob thiab lwm yam khoom ntxoov ntxoo hla txoj kev.
• Kev sib kis Doppler qis
• Lub sijhawm cim <
• Kev Hloov Pauv ntawm Lub Teeb Liab >> Kev Hloov Pauv ntawm Txoj Kev
Kev siv cov qauv Fading lossis kev faib tawm fading
Kev siv cov qauv fading lossis kev faib tawm fading suav nrog Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading thiab Weibull fading. Cov kev faib tawm lossis cov qauv channel no yog tsim los suav nrog fading hauv cov teeb liab baseband raws li cov kev xav tau ntawm cov profile fading.
Rayleigh ploj mus
• Hauv Rayleigh tus qauv, tsuas yog cov khoom tsis pom (NLOS) xwb uas raug sim ntawm lub transmitter thiab lub receiver. Nws xav tias tsis muaj txoj kev LOS nyob nruab nrab ntawm lub transmitter thiab lub receiver.
• MATLAB muab "rayleighchan" function los simulate rayleigh channel model.
• Lub zog tau faib tawm ntau heev.
• Cov theem no faib sib npaug thiab ywj pheej ntawm qhov amplitude. Nws yog hom Fading uas siv ntau tshaj plaws hauv kev sib txuas lus wireless.
kev ploj ntawm Rician
• Hauv tus qauv rician, ob qho tib si Line of Sight (LOS) thiab non Line of Sight (NLOS) Cheebtsam raug simulated ntawm transmitter thiab receiver.
• MATLAB muab "ricianchan" function los simulate rician channel model.
Nakagami ploj mus
Nakagami fadding channel yog ib qho qauv suav txheeb siv los piav qhia txog cov channel sib txuas lus wireless uas lub sgnal tau txais dhau los ntawm ntau txoj kev fading. Nws sawv cev rau ib puag ncig nrog qhov nruab nrab mus rau qhov hnyav fading xws li nroog lossis thaj chaw suburban. Cov kab zauv hauv qab no tuaj yeem siv los ua qauv Nakagami fading channel qauv.
• Hauv qhov no peb txhais tias h = r*ejΦthiab lub kaum sab xis Φ raug faib sib npaug zos rau [-π, π]
• Tus hloov pauv r thiab Φ raug xav tias yog ib leeg ywj pheej.
• Daim Nakagami pdf tau hais raws li saum toj no.
• Hauv Nakagami pdf, 2σ2= E{r2}, Γ(.) yog Gamma function thiab k >= (1/2) yog tus lej fading (degrees of freedom related to the number of added Gaussion random variables).
• Nws tau tsim thawj zaug los ntawm kev ntsuas.
• Lub zog txais tam sim ntawd yog Gamma faib. • Nrog k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull ploj mus
Cov channel no yog lwm cov qauv suav txheeb siv los piav qhia txog kev sib txuas lus wireless. Weibull fading channel feem ntau yog siv los sawv cev rau ib puag ncig nrog ntau hom kev fading suav nrog ob qho tib si qaug zog thiab hnyav fading.
Qhov twg,
2σ2= E{r2}
• Kev faib tawm Weibull sawv cev rau lwm qhov kev dav dav ntawm kev faib tawm Rayleigh.
• Thaum X thiab Y yog xoom qhov nruab nrab gaussian variables, lub envelope ntawm R = (X2+ Y2)1/2puas yog Rayleigh faib tawm. • Txawm li cas los xij, lub hnab ntawv txhais tau tias R = (X)2+ Y2)1/2, thiab cov pdf sib xws (cov ntaub ntawv faib hluav taws xob) yog Weibull faib tawm.
• Cov qauv hauv qab no siv tau los ua qauv qhia txog Weibull fading model.
Hauv nplooj ntawv no peb tau kawm txog ntau yam txog kev ploj zuj zus xws li kev ploj zuj zus yog dab tsi, nws cov hom, cov qauv ploj zuj zus, lawv cov ntawv thov, cov haujlwm thiab lwm yam. Ib tug neeg tuaj yeem siv cov ntaub ntawv muab rau ntawm nplooj ntawv no kom sib piv thiab txiav txim siab qhov sib txawv ntawm kev ploj zuj zus me me thiab kev ploj zuj zus loj, qhov sib txawv ntawm kev ploj zuj zus tiaj tus thiab kev xaiv zaus ploj zuj zus, qhov sib txawv ntawm kev ploj zuj zus sai thiab kev ploj zuj zus qeeb, qhov sib txawv ntawm kev ploj zuj zus rayleigh thiab kev ploj zuj zus rician thiab lwm yam.
E-mail:info@rf-miso.com
Xov tooj: 0086-028-82695327
Lub Vas Sab Hauv Internet: www.rf-miso.com
Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Yim Hli-14-2023
