|
|
Общий подход к моделированию радиоканалов с замираниями
В предыдущем разделе были рассмотрены модели для энергетического расчета радиоканалов, которые могут быть использованы при планировании радиопокрытия мобильных систем радиосвязи. Такие модели позволяют предсказать только средний уровень принимаемого приемником радиосигнала и не описывают прочие эффекты, возникающие при распространении радиосигнала в канале с замираниями (случайные колебания уровня и фазы сигнала, временное рассеяние передаваемых символов сигнала). При разработке и оценке эффективности радиосистем важно смоделировать реальное поведение радиосигнала на приеме после распространения в радиоканале. Это позволяет оценить характеристики выбранных типа и скорости модуляции, схемы кодирования, тип адаптивного эквалайзера и прочее. В данном разделе рассмотрим модели радиоканалов, позволяющие более полно описать явление многолучевого распространения. В общем виде канал с многолучевым распространением может быть охарактеризован как нестационарная дисперсивная среда. Нестационарность обусловливается подвижностью мобильных абонентов и изменениями характеристик окружающей среды. Поведение такой случайной системы не может быть детально описано, поскольку получение ее вероятностных характеристик практическим путем невозможно. Но на коротком промежутке времени для фиксированных условий распространения радиоканал замираниями может быть представлен моделью случайного стационарного в широком смысле процесса с некоррелированным рассеянием. В этом случае канал можно описать линейной системой с импульсной характеристикой h(t,t) (или частотной характеристикой H[t,f]), изменяющейся во времени. Импульсная характеристика такого канала является стационарным, в широком смысле случайным, процессом. Изменение во времени импульсной характеристики канала приводит к частотному рассеянию передаваемого в радиоканале радиосигнала, также называемому допплеровским рассеянием. Многолучевое распространение приводит также к рассеянию передаваемого радиосигнала во времени. Таким образом, радиоканал с замираниями рассеивает передаваемый сигнал по частоте и во времени по случайному закону. Так как импульсная характеристика радиоканала является случайным процессом, упростить его описание можно предположением двух условий. Предположение стационарности в широком смысле значит, что среднее значение (математическое ожидание значения) импульсной характеристики зависит только от временного сдвига, т. е. удовлетворяются условия
не зависит от времени, а функция автокорреляции
Если к тому же значения импульсной характеристики в различные моменты времени некоррелированы, то канал является каналом с некоррелированным рассеянием. Физически это означает сплошную среду некоррелированных рассеятелей и отражателей. При соблюдении этих двух условий многолучевой канал с рассеянием может быть описан функцией рассеяния S(t,f), которая определяется отсчетами спектральной мощности сигнала в канале при временной задержке и частотном сдвиге f. Из функции рассеяния усреднением по частоте мы можем получить временной профиль рассеяния канала.
Аналогично усреднением по времени определяется доплеровский спектр:
Диапазон значений времени, в котором величина SC(t) принимает ненулевые значения, называется максимальным значением времени рассеяния канала Тm. Аналогично ширина диапазона частот, внутри которого не равна нулю величина SC(f), определяет ширину полосы допплеровского рассеяния канала FД. Значение ширины полосы допплеровского рассеяния показывает, насколько быстро импульсная характеристика канала изменяется во времени. Большая величина FД характеризует более быстро изменяющуюся во времени импульсную характеристику. Это привело к понятию временного интервала когерентности канала.
Таким образом, медленно изменяющийся во времени канал имеет большое значение временного интервала когерентности Тког, а быстро изменяющийся канал имеет малое значение Тког. Выражение (2.7) строго получено из соотношения между функцией автокорреляции импульсной характеристики и допплеровским расширением канала. Значение величины Тког имеет физический смысл величины временного интервала, на протяжении которого коэффициент корреляции составляющих сигнала (>=)/0,9. Подобным образом определяется ширина полосы когерентности канала. Она равна обратной величине от максимального значения времени рассеяния канала.
Величина ширины полосы когерентности канала показывает ширину полосы частот сигнала, в которой сигнал испытывает сходное воздействие импульсной характеристики канала т. е. ширину полосы частот, в которой замирания высококоррелированы. Произведение ТКОГFКОГ называется фактором распространения (spread factor) канала. Если ТкогFког <<1, то импульсная характеристика канала может быть легко измерена и ее значение может быть использовано в приемнике при демодуляции принятого сигнала или в передатчике для оптимизации передаваемого сигнала. Измерение импульсной характеристики канала очень сложно и ненадежно (в некоторых случаях даже невозможно), если ТкогFког >1.
  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
