Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 142
Текст из файла (страница 142)
Флуктуации начальной фазы сигнала в точке приема определяются изменением ого мсстоцоложсния, а при движении объекта являются функцией времени. Кроме того, при движении обьекга из-за доплеровского эффекта наблюдается случайная частотная модуляция, характеристики спектра которой зависят от скорости объекта и ряда других факторов. Таким образом, ха!газ передачи является частотно-селективным.
Кроме того, случайные задержки приходящих в точку приема копий сигншга приводят к возникновению временной селсктивиости канала гюредачи и вызванных ею гладких флуктуаций амплитуды суммарного сигнала в точке приема (рис. 1! .23). В городских условиях при замираниях сигнала до 20 дй экспериментально наблюдается хорошее согласование статистики флуктуаций с рэлеевским законом распределения. ! лубокне замирания амплитуды вызываюг скачки фазы сигнала и соответствующие им, близкис к дельта-функции всплески случайной частоты, являющейся производной от случайной фазы. Для одночасгогного сигнала многолучевость приводит к флуктуации фазы сигнала в точке приема, связанным с нею глубоким замираниям амплитуды сигнала и случайной частотной молуляции, обусловливающим неустранимую ошибку при использовании угловых методов модуляции. Функция плотности распределения вероятности флуктуации фазы подчиняется в общем случае нормальному закону.
Сзатистнчески флуюуации времени з;щержки характеризуются средней величиной !математическим ожиданием)и дисперсией экспериментально полученных значений задержки. Рис. 11.23. Прохожление сигнала при связи с ПС: БС вЂ” багсеа» сганен, ! Е стрекающие сбьскгы 724 П 2 Сэ «г складно эшш Рис. 1!.24. Фяукггэп титуды сит р д ин Экспериментыгьно полуюниыс значения средней величины задержки э гороле составили около 1,5 мкс, е пригороде — б,5 мкс. В гаралс максимапьныс значении задерлгки лишь незначительна пренышают свои средине з эчс д в с нэличвл бол шша лучей н лх усреднения, в время как на открытой месгносгп экстремальные значения величины задержии, особенна ва пересеченной местности,могут быть значительными (более 30 мкс). Ввиэнис задержки огибаюп!сй сигнала (групповой задержки) на качество передачи цифровой информации определяется зависимостью срелней вероятности агпнбочного приема символа от величины отношения размаха задержки к длитсзыюсти посывки Пороговые значения данного отношения при отсутствии разнесения составляют от 0,1 до 0,2.
Для компенсации влияния заюрлши огибэияцей на качество передачи информации применяют рюнсссние ветвей приема и адаптивный эквалайзер. Таким образом, хараатерной ссобевношью канала передачи при двюкении ПС «вляюся наличие быстрых флукгуэдий параметров сигналов, вызванных многолу мэостью раагршзрансниа из-ю многочисленных отражений от црсдмегов, окружмоших ПС, Кроме того, наблюдаются сравюпельно мсшминые фзукгуапии усредненных на вгпермшс спшионариосги бысцгых изменений параметров сигнала, определяемые изменением степени затенения трассы распространения сыпала рельефом меспюсти, растительнсглью и окружающими прсдмепши (рвс. П 24).
Скорость (часъма) обоик типов флуктуации суп!сствснна зависит от скоросш псремсшсния ПС иа месшосш. 11.2.5. Методы борьбм с шгнанием мнаголучевоге распростраиення в сястем*х подвижно» связи Как уже отмечалось, колебания уровня (замирания) принимаемого сигнала практически всегда имеют дас сгюшилиюшие — быструю и мелленную.
Бысмрые замирания. являющиеси прямым следствием мцоголуче- 725 11 Персненещвныс с смемы переда н ннфарнаяии восо распространения, описываются рэлеевским законом распределения, и потому их иногда называют рэлеевскими замираниями. Диапазон изменений уровня сигназа при быстрых замираниях может достигать 40 дБ, из которых примерно 1О дБ — превышение над срелним уровнем и 30 дБ — провалы ниже срелиего уровня. Медленные замирания обусловлены изменением условий затенения при перемещении ПС и подчиняются логарифмически нормальному закону распределения. Интенсивность медленных флуктуаций не превышает 5..,10 дБ, а их периодичность соответствует перемещению ПС на десятки метров.
Фактически медленные замирания представляют собой изменение среднего уровня сигнала при перемещении ПС, на которые накладываются быстрые замирания вследствие многолучево~ о распространения. Основную проблему при сотовой связи составлякэт быстрые замирания, поскольку они бывают достаточно глубокими. и при этом отношение сигнал — шум падает настояько сильно. что полезная информация может существенно искажаться шумами, вплоть до полной ее потери. Для борьбы с быстрыми замираниями применяют: — разнесенный прием, з. е, одновременное использование двух или более приемных антенн; — расширение спектра, т.
е. скачки по частоте или широкополосные шумоподобиые сипзалы (П)ПС). Практически разности хода между различнымн лучами в городских условиях мо~ уг достигать единиц микросекунд. При использовании широкополосных сигналов и специальных приемников (типа йайе) наиболее сильные сигналы выравниваются по задержке и после этого складываются, так что проблема межсимвольной интерференции в значительной мере снимается. В цифровых системах сотовой связи с узкополосными сигналами используются эквалайзеры — адаптивные фшзьтрьь устанавливаемые в приемном тракте цифровой обработки сигналов.
Наконец, для борьбы с последствиями чноголучсвого распространения, а именно для усзранения ошибок, обусловленных как замираниями сигналов, так и межсимвольной интерференцией, используется помеха) стойчивое канальное копирование (блочное и сверточное), а также перемежение. Персмежение. Оно представляет собой изменение порялка следования сичволов информационной последоващльиости, т. е, перестановку символов, при которой стоявшие рядом символы оказываются разделенными нссколькичи другими символами. Такая процедура предпринимастоя с целью преобразования групповых ошибок (пакетов ошибок) в одиночныс ошибки, с которыми легче бороз ься с помощью блочного и сверточного кодирования.
Использование перемежения — одна из хараюерных особенностей сотовой связи„ и это является следствием неизбежных щубокгсс зами- 1!2 Г . ю» и йюдеж »сею шг '! АППП.:Н з г 3 3 ь, зз зг ~»аз зьз аг. в сг Рнс. !125. Пример схемы д ашиальнаго»еремею н» раний сигнала в условиях мно ыу свого распргюгранени», ко!орос пракпзчески »сегда инес! место, особенно а условиях плотной городской застройки. При »том группа сзелующих олин за другим символов, попадающих н» интервал замираии» (провала) сип!ала, с большой вероятностью оказывается ашиба»ной Если лге перед выдачей информационной последовательности в радиоканал она подаергвщсн процедуре пе!мммкеиия, а на приемном «онце восстала шимз пс» прежний порядок слш1О»ани» сиымшоя, то пакеты ошибок с балы»он веро» носг р ааиш а одиночные ошибки.
Изнеапю нескшзько раъзичных схем псрсмсжсни» и их модификаций — лиагональиая, блочная, свсршчна» и др. Рассмшрим крюке первые лве из них, лежащие в основе схем, применяемык вес!оной связи (143] 1)ри диагональном персчежении входная информация делится на бвоки, а блоки на субблаки, н в выходной лослелоаюсльнссги субблоки, например, вюрои пшювииы предыдущего блока чоредуются с субблоками первой палоаипы следующего блока. Схема лиашнммною перемежения представлена нв рис 1125 Здесь шждый блок состоит из шести субб оков Субблок может состоять из нескольких или из одною символа.
или дюкс из олного бита. Приведение» схема лиагоналыюго псрсмюкания нносиг ма»ум зажржку, на расставляет соседние симвшгы лишь через один, т. е. Рассрсдоючение ошибочных с«возов группы пслучащся сравнительно нсбсш.шим. При блочном перемежении входная инфзрмация люке делится на блоки, па л субблоков (или символов) в каждом, и в выкодной последовательности чсрсдуюп:» субблакн Ь последовательных басков.
Работу этой ° хемы нож»о представить в виде записи блоков входной пгюлеловатечьности в качестве гпрок матрицы размерности Ь и, считывание информации из которой осуществляется по столбцам (рис 1!.26) Слепи»атал»но. если входная паол»дона елызссп, имела видно аз, а„. Ьь Ьз, Ьь ,. 1 ь ф, Ь,, то выходная будет такой,аь Ью . Ьи аз, Ьз... ггь , а, Ь„,...гг,.
Субблоки, или симвшш, в частном случае шюкс могут состоять лишь ш олного бита 727 11 Персиектявкые гксмгчь> передача инфотщияия Схема блочного перемежения вносит боль- В> х шую задержку, чем диагонального, но значительно сильнее рассредоточивает символы группы ошибок. Скачки по частоте. Одним из методов расширения спектра янляется использование скачков цо частоте ((гейоепсу ЬорВн>оз р>пй) Идея этого метода состоит в том, что Рис. 11.26.
Схема блочного пе- нссушаа частота Длл кюклого канала пеРиоремскения днчески изменяется. Поскольку рэлеевские замирания являются частотно-селектнвнымн, то, если при рабо>е на некоторой частоте имело место замирание, при изменении рабочей частоты иа несколько сот килогерц замирания с больп>ой верояжюстью не будет.
Следовательно, при достаточно часах изменениях частоты существенно снижается вероятность Ллительных замираний, и, соответственно, в сочетании с перемежснием снижается вероятность групповых ошибок, а с однначнь>л>и ошибками можно успешно бороться, используя помехоустойчивое кодирование. Различают медленные н быстрые скачки по частоте.
При медленных скачках период изменения частоты много больше длительности символа передаваемого сообщения, а при быстрых скачках — много меньше длительности символа. В ираки>ке сотовой связи использукггся медленные скачки. Эквалайзннг. В узкополосных цифровых системах сотовой связи для компенсации межсимвольных искажений используют метод экввлайзинга. Гермин эккааинзилг заимствован из ангдийского языка (еццайжпй — букватьно выривнивание) и имеет в данном случае смысл компенсации той разности хода между составляющими лучами при многолучевом распространении, которая прнволнт к межсимвольной интерференции. Эквалайзер по своей сузи — это адаптивный фильтр, настраиваеьгый таким образом. чтобы сигнал на его выходе был в возлюжно большей степени очищен ог межсимвольных нскахгений, содержащихся во входном сигнале. Экэымйз р Вчы Вых а Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
