Крупномасштабные замирания

<5 6 789 10 11 >

Здесь показан неподвижный передатчик и приемник, который движется. Соответственно по пути движения встречается препятствие, например, здание.

Итак, мы начинаем движение, у нас есть некий прямой луч. Уровень сигнала достаточно высокий. По ходу движения будет наблюдаться некий рост сигнала, потому что мы будем приближаться к передатчику. Далее передатчик начинает потихоньку закрывать здание. Видим первых эффект: дифракция волны на кромке здания. После этого мы заезжаем за здание и видим, что уровень сигнала начал падать. Он будет низким до тех пор, пока мы не начнем выезжать из-за здания. Снова встретимся с явлением дефрагирования и дальше уровень сигнала будет возрастать до некоего стабильного уровня, но с тенденцией его плавного снижения, так как от передатчика мы будем удаляться. Крупномасштабное замирание отражает среднее ослабление мощности сигнала или потери, вследствие распространения сигнала на большие расстояния. Статистика крупномасштабного замирания позволяет приблизительно рассчитать потери в канале связи, в зависимости от расстояния. В этом случае мощность принимаемого сигнала уменьшается с расстоянием по степенному закону, а отклонение от среднего значения определяется логарифмически нормальным распределением. Крупномасштабное замирание происходит из-за наличия между передатчиком и приемником крупных наземных объектов по отношению к длине волны. Говорят, что приемник "затеняется". Замирание хорошо описывается логарифмически нормальным законом распределения, в соответствии с которым случайная амплитуда сигнала S имеет плотность вероятности вида:

Жирная линия на графике - усреднение колебаний, которые являются мелкомасштабными замираниями.

Мы можем оценить длительность крупномасштабного замирания. На него влияет здание, скорость движения автомобиля, соответственно можем примерно оценить время. Крупномасштабное замирание опасно тем, что теряется кусок информации. Он будет тем больше, чем медленнее будет проследоваться этот участок (здание, или еще чего). Мы можем изменить установку базовой станции (переставить с дороги на здание) или дополнительную станцию, или увеличить высоту установки антенны.

Лекция 4. (15.03.21)

Мелкомасштабные замирания следствие того, что отражатели непрерывно меняются.

Важный момент заключается в том, чтобы одно замирание отделить от другого. Просто надо усреднить. Надо взять приемник, двигаться по определенному маршруту и снимать через определенную единицу времени уровень сигнала приемника.

Далее набираем статистику за определенное количество времени, например, 10, усреднили, поставили точку на графике и двигаясь таким образом, в конечном счете, можно будет выделить крупномасштабное замирание.

Мелкомасштабные замирания сигналов проявляются: путем расширения передаваемого сигнала; посредством переменного во времени поведения канала, вызванного движением приемника.

Все это исследуется в двух областях, временной и частотной.

Во временной области мы говорим о времени задержки или времени когерентности, если в частотной, то говорим уже о полосах. Т.е. мы говорим о полосе когерентности, скорости замирания или доплеровском расширении частоты. Мелкомасштабные замирания сигнала приводят к таким последствиям как, расширение спектра сигнала. Если в момент передачи меняется расстояние между приемником и передатчиком, в той или иной степени возникает эффект Доплера. Он будет тем больше, чем больше будет скорость движения. Проблема в том, что у приемника есть некоторая полоса пропускания, в котором он ждет от нас сигнал. Если спектр, который излучается попадает в эту полосу, то проблем нет. Если он за счет доплеровского смещения частоты уезжает из этой полосы либо в одну, либо в другую сторону, то фильтры на входе обрезают входной сигнал. Во временной области мы получаем дцать копий сигнала, которые складываются. И отделить мы их не можем.

Базовый рисунок мелкомасштабных замираний.

Каждый луч характеризуется двумя коэффициентами - характеризует затухание луча при прохождении его от передатчика к приемнику. - характеризует задержку n-го луча при прохождении этого же пути. И таких лучей n.