Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 226
Текст из файла (страница 226)
Ситуации, изображенные на рисунках, отличаются изменением положения антенны на 0,4Х [121, где Х вЂ” длина волны несушей частоты. Для каждого из показанных случаев модели отклика канала сушественно отличаются по времени замирания наибольшего компонента сигнала, по количеству копий сигнала, их амплитуде и обшей полученной мошности (плошадь под каждым полученным профилем мощности). На рис. 15.7 обобщаются названные механизмы мелкомасштабного замирания, и в двух областях (время или задержка и частота илн доплеровское смешение) рассматриваются механизмы и категории ухудшения качества передачи, связанные с каждым механизмом. Отметим, что всякий механизм, описанный во временной области, также хорошо можно описать и в частотной области.
Таким образом, как представлено на рис. 15.7, механизм расширения по времени во временной области будет характеризоваться задержкой многолучевого распространения, а в частотной области — полосой когерентности канала. Подобным образом нестационарный механизм во временной области будет характеризоваться временем когерентности канала, а в частотной области — скоростью замирания в канале или доплеровским расширением. Эти механизмы и связанные с ними категории ухудшения характеристик рассматриваются в следующих разделах. 15.2. Описание оаспоостоанения оааиоволн в мобильной связи 973 о о ос сдо юоз Осо з к ез о ЯИ тв ние антенны 1 ни ть зж к ж е ж сок о © е Ф альт здд кне Ф за л.
С да в с Время задержки, т а) 1 о ениеантенны2 мани тз Время задержки, т б) тд Б нахождение антенны 3 ент времени сз оо о,ь с жк о к ттд дес 3.'а Время задержки, т в) ок ос иод йкн оде сдс Оси жл Рис. 15.о. Реакиин многалучеваго канала на корот- кий импульс в зависимости от задерзкки длз раз- личных местополозкений антенны и Е о З И 5 «, 3 3 И В о 3 Й о ь и ич рк и чт Й ойй е 1й а 'о Я И ь и о а и аи ~ о мй и 6.
о чт Ъ Профиль мощности Профиль мощности Профиль мощности хх хе и "% 3 Е Зф ах хх хе 2 к Ф З В и И е х ха в Механизм расширения времени вследствие многолучевого распространения Переменный во времени механизм, обусловленный наличием движения Дуальные механизмы Область временной задержки Область долл еров ского смещения Дуальные механизмы Частотная область Временная область Рис.
15. 7. Мелкамасштабное замираниег механизмы, категории и следствия 15.3. Расширение сигнала во времени 15.3.1. Расширение сигнала вс времени, рассматриваемое в области задержки времени Простой способ моделирования явлений замирания был предложен Белла (Ве11о) 113] в 19б3 году; он ввел понятие стационарного в щироком смысле некоррелированного рассеяния (ш1((е-зепзе з(айопагу цпСОГГе1а(е(( зсанепп8 — ЪУБЯ)8).
В такой модели сигналы, поступающие на антенну приемника с различными задержками, рассматриваются как некоррелирующие. Можно показать (2, 131, что такие каналы являются аффективно стационарными в щироком смысле, как во временной, так и в частотной области. Применив такую модель к каналу с замиранием, Белла смог определить функции, которые применимы для любого момента времени и любой частоты.
На рис. 15.8 для мобильного канала указаны четыре такие функции„составляющие названную модель [2, 10, 13-15). Рассмотрим функции, начиная с рис. 15.8, а и двигаясь против часовой стрелки в направлении рис. 15.8, г (см. также следующий раздел). з(т) з(т) дуол ьнье функции т Гг, расширение опвктра г) Спектр доплеровская мощности Т, максимвльныя избыток задержки а) ПРофиль интенсивности многолучввого распространения ! Преобразование Фурье ! Првобрвзование Фурье (я(дп) )в(аг) ( Аузльныв функции Гс 1IТи, ширина полосы когерентнсапз б)корреляционнаяфункция разнесения частот Тв 1дг время когерентштсти в) Корреляционнаяфункция рвзнеоения времени Рис.
15.8. Соотношения между «орреллционными функциями канала и функ- циями плотности мощности На рис. 15.8, о отображен профиль интенсивности многолучевого распространения (зависимосп Ят) от задержки т). Зная 5(т), можно определить, как для переданного импульса полученная мощность зависит от временной задержки т. Термин "временная задержка" (бтпе бе)ау) используется для обозначения избыточной задержки распространения Глава 1б.
Каналы с замираниями сигнала. Он представляет задержку данного сигнала, которая превышает задержку поступления на приемник первого сигнала. Дпя типичного беспроводного канала полученный сигнал обычно состоит из нескольких дискретных многолучевых компонентов, приводящих к появлению изолированных пиков 5(т), называемых иногда пальцами, или атрансеннымы енгнаюми. Для некоторых каналов, таких как тропосферный канал с рассеянием, принятые сигналы выглядят как континуум многолучевых компонентов [1О, 151. В таких случаях 5(т) — это относительно гладкая (непрерывная) функция т. Для измерения профиля интенсивности многолучевого распространения необходимо воспользоваться широкополосными сигналами (импульсы или сигналы с расширенным спектром) [151.
Для единичного переданного импульса время Т„между приемом первого и последнего компонентов представляет собой максимальную избыточную задернгку раснрастранения, после которой мощносп многолучевого сигнала падает ниже определенного порогового уровня относительно самого мощного компонента Пороговый уровень можно выбрать на 10 или 20 дБ ниже уровня самого мощного луча.
Отметим, что в идеальной системе (нулевая избыточная задержка) функция 5(т) сосюяла бы из идеального импульса с весовым коэффициентом, равным обшей средней мощности полученного сигнала 1 3.3.1.1. Категории ухудшения качества передачи вследствие расширения сигнала во времени, рассматриваемого в области задержки В канапе с замираниями взаимосвязь между максимальной избыточной задержкой распространения Т„и временем передачи символа Т, можно рассматривать с позиции двух различных категорий ухудшения качества передачи: частотна-сглективнага замирания (Ггеоцепсу-зе1есг(че Гад1п8) и чаетатна-неселективнога (Ггейаепсу попзе1есг(че Гаг((пй), или амплитудного замирания (йаг Габйпй) (см. Рис.
15.1, блоки 8 и 9, и рис. 15.7). Говорят, что канал обнаруживает частотно-селективное замирание, если Т > Т,. Это условие реализуется, когда принятый многолучевой компонент символа выходит за пределы длительности передачи сИмвола. Такая многолучевая дисперсия порождает тот же тип искажений 151, что и электронный фильтр. Фактически другим названием этой категории ухудшения передачи вследствие замирания является вводимая каналом 757.
При частотно-селективном замирании возможно уменьшение искажений, поскольку многие многолучевые компоненты разрешаются приемником. (Несколько подобных методов борьбы с замиранием описаны в следующих разделах.) Говорят, что канал является чаопатна-нгсглективнмм или проявляется амаштуднаг замиранае, если Т < Т„В этом случае все полученные многолучевые компоненты символа поступают в течение времени передачи символа; поэтому компоненты не разрешаются. В данном случае отсутствуют искажения за счет вводимой каналом 181, так как расширение сигнала во времени не приводит к существенному наложению соседних полученных символов. Однако ухудшение характеристик все же имеет место, поскольку неразрешенные компоненты вектора сигнала могут деструктивно суммироваться, что приводит к значительному уменьшению $ХВ.
К тому же сигнал, классифицированный как проявпяюший амплитудное замирание, может иногда испытывать частотно-селективное замирание. Это будет объяснено позже, при рассмотрении ухудшении характеристик в частотной области, в которой такие явления описываются проще. При уменьшении БХАЙ за счет амплитудного замирания можно использовать специальные методы подавления замирания, улучшающие принимаемое значение БХАЙ (или уменьшающие требуемое БХК).
Дпя цифровых систем наиболее эффективным способом является введение каких-либо форм Разнесения сигналов и использование кодов коррекции ошибок. 15.3. Расширение сигнала во времени 15.3.2. Расширение сигнала во времени, рассматриваемое в частотной области Д= ит (15.16) Максимальная избыточная задержка Т„не обязательно является наилучшим показателем того, как будет функционировать произвольная система при распространении сигнала в канале, поскольку различные каналы с одинаковым значением Т могут имер весьма различный профиль интенсивности сигнала в период задержки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
