Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Ок . оввс функции 4ч(у) з~~иси~ и изменений в среде р ельнои скорости двух направлениях Измен частотного рассеяния ( модуляциеи), известнаг приемник, передатчик и ремещаются, зффективн 75 99 оа .95 9,3 оо то я 80 к.' Уо о ого оо .о 5О т х 40 х со — зос х то о о 5 х т 9 Фв а -ЗО хйО о то 20~8(д„у(У2 )1 дб,г Ср д„,,„,ч,„„, огиттаюЮей принятого сиги л а а Рнс. 3.2 3. Ф ункция расгределення огибаютоеи не ~~~~~ немодулированнои несущей и тте и — два различных м. с — р ичных масштаба по вертикали) (84) Переданныи сигнал з т(т) с постоянной огибаю меняющуюся во времени сл ающей умножается на времени случаиную «передаточн ю ' (у) модель замираний Заме аким образом, мы имеем м мультипликативную ний .
аметим, что мы используем а ит например модель адд б е аддитиьные модели, аддитиьного белого гачссоьа ш м, каналов, кото орые встречаются в системах геоста б у ьа шума, для стационарных или в коаксиал н б стемах геостационарных спутников ьных ка ельных системах Принятый по ви д жным объектом сигнал з тгс) нал зн( ) определяется как ' (1) =- т(У)р(1) = А 31 ' й 1 п„(г)„зи,то — у( 'т+и тт11 — т(1)го(т)~~ н31 = Лт(у)г (1)4мтейлтуреятт~1 го Ят (32 ') Папомниьт, чт , что переданный сигнал зт(тут вы ется фазомодули ован ау ту ) (выражение (3 2 1)) являдулированныьт сигналом с постоянной а.
константа), фазовую остоянной огибающей (Л ю модуляцию, которого ап еделяет ю, ределяет функция (4т(с) л зд выражение (3 2 5)) имеет огибаю и м г( ) =-. тл(т)го(у)~долгов е компонента т(ст м о ' а ~ ) м о р иную компоненту быстрых зазменяющаяся во времени кампон завой модул ' ( ) р яцик у г(т) пооаж понента случайнои фа д средой распространения Скорость о,от -ю Рис. 3 ф~менения ,'чуох объекта стй ~'',Мдстотной ~ср ~~,:,'2вльно пе О Ь то 1Ь 2О 2" за Уровень ниже медианного значения, до от скорости перемещения подвижноаспространения радиоволн, например автомобилей, движущихся в противо- ение случайной фазы 52(у) является напомним о связи между фазовой и о также как даллеровскстп рассеянир ли окружающая среда даже незначиое перемещение превышает несколь- „-йм образом (3 2 8) ' с 3.
10" мугс Л= — = „=15 см. ,7 2 10э Гц ко сотых длины волны 2 ГГц длина волны Например, в системах радиосвязи диапаза „: ~ г 1Л = г,г(гуг)) = С.ГГС ~ Таким образом, если приемник перемещается лишь на расстояние 1,5 см, он смещается на 1,5гг15 = 0,1 длины волны. Перемещение ге расстояние, Большее, чем несколько сотых длин волны, может вести « флюктуациям огибаккцей. Эту ситуацию иллюстрирует рис 3,2.4 Теоретически показано (158, 191, 2бЗ), что огибающая принятагс флюктуирующего сигнала имеет релеевское распределение, когда чи сло падающих плоских волн со случайным направлением прихода до СтатаЧНО ВЕЛИКО И СРЕДИ НИХ ОтСУтСтВУЕт ЗазЕДОМа ДОМИНИРУЮЩаа Сп ставляющая трассы прямой видимости (СО5) Релеевское распределе ние является наиболее часто используемой функциеи распределения дпт каналов сухопутных систем подвижной связи, включая наружные (вне помещений) сухопутные подвижные и внутренние (внутри здании) при менения радиосвязи Множества экспериментальных результатов по казывают, что релеевское распределение является достаточно точнои математической моделью Из рис 3 2 5 видно, что замирания 20 дБ или более глубокие по сравнению со среднеквадратическим значением огибающей сигнала слу чаются примерно в течение 1 58 времени; замирания 30 дБ или более— е течение О,1 % времени; 40 дБ или более — только в 0,01 его времени Вероятность появления, длительность и степень 'замирания огибающеи оказывают значительное влияние на характеристики как цифровых так и аналоговых систем подвижной радиосвязи.
3.2.2. Доплеровское рассеяние: случайные изменения фазы и время когерентности Ранее было показано, что изменениям огибающей ва времени вслед стане случайных замираний сопутствуют случайные изменения фазы Рассмотрим функцию фг(1) в выражении (3.2.5) Изменения фазги (ь,(1) связаны са скоростью изменения составляющей быстрых замп раний ггт(1) Эти фааавые изменения вызывают появление шума из.за случаиной частотнои модуляции (ЧМ).
В (158] показано, что шири. на спектра шума случайной ЧМ в полосе мадулирующих частот равна приблизительно удвоенному максимальномудоплвравскому рассеянию, или удвоенной максимальной доплеровской частоте Максимальная доплеровская частота Ха = пггЛ Лс,,У Остранения СВета, т' "ск Р 108 м/с — скорость Распростр ения окружаю че ом скорости первые'ц движнага объекта с уче г — радиочастота лина вал~ы Радиосигнал с-еодьг м(с, Л вЂ” д-" ое доллеаозское Рассеян ние и ширина спек ' Кмор 3.2.1.
Каково максимальное д пи ющих частот из-зз з е зФФея га Доплерз для чааноа ЧМ е полосе модупиру з окружающая среда отслуча язи нз частоте 880 МГц, если з Подвижной радиосвязи нз ч я и» елзтчияа составляет км я неподзижпз з скор ость передвижения пер ижны. о системы Ргз Расположены з у н три здания,неподз а.тчик и приемник системы ' 3 оплерозского Пассе. нме я 3.2 1. з) 'начени — из формулы (3.2.8) о = 80 ягз/ч можно получить из ор т 7 (80 10'73800) . 880.
10« уа ж — = 3. 10е аной ЧМ з полосе модулирующих Ирина спектра шума зьизанного случайной з аксимального долл р е озскохравнз па иблизнтельно удвоени у ом значению и ЕзяНИя, те. 126 Гц. 1(6) Для о = 3 ям/ч из (з) имеем уз = вз (3780) = 2,38 гц. не оп еделяется как ширин а спеку а приняасп остранением перез канал смноголучевым распростр й(ткущей, когда через ка Если несущая гередается сои альная несущая .сли е единственная сину д ,. Мы принимаем «разопле овского рассеяния а м агате Го, то из-за доллер понентами между чаа со спектральными кампо , нный» спектр сигнала со ект, известныи ка к селектнвные ва ными замираниями из-за мн " вляцни канала со случайн странения радиоволн ак интервал време- обычно определяется ка чений огибающеи и иент корреляции значен аупределах которого коэф иц амет обратно пропорционален максимальной (й1виее 0,9 Этот параметр о рат 192, 283, 307) как и еделяется согласно овской частоте и оп (3.2 9) Ст = 1/.Га НИЕ1 ИЗИЧаскаа пРичина : м 2.З.
иременнс5е рассеяние1 и общее представление ассеяния г иллюс р РУ Лз:т(уизическую причи У Р в еменного Р еделах прямои 3 2 1 Сигнал на трасс р р е асп остранения в пре г, сильна ослаею ии время распространения то, .ти (с05) г(о, имеющии вр мо ность ослабленного ВысОкими зданиями Предположим, что мощност 77 сигнала на трассе (05 равна — 121 дбм Подвижный объект принц», ет такгке переотраженньи сигналы, проходящие трассу гб +»(т, тр,«,„ »Уз + г(я, трассу г(» + гб и мно»кество других трасс (не покаэанньь рис 3 2 1) Если предполагается, что мощность сигнала, принят»го трассы общей протяженностью»1» +»(э, равна — 119 дбм, то имеем к,ю.
тину примерно равных сигналов с праман трассы (трассы ьОз с оста. блением) и г трассы Е09 с переотражением. В этом иллюстративнга примере, если И» + г(т =- 36 км и г(е -= 1 км, имеет место задержка ~ а трассе. Или временное рассеяние, равное »1»+»(з — г(а 36 км — 1 км — .= 116,7 мкс. с 3 108 м/с (3.2 гю) В последующих разделах особо рассматриваются понятие верхи.й границЫ временного рассеяния гю.„, реальное значение этой границы и различные определения временного рассеяния. К числу наиболее сто используемых технических характеристик реальных систем откос~.. ся среднеквздратнчесхое значение временнбго рассеяния, а также мак симзльное значение временнбго рассеяния. Эффект временного рассеяния проявляется в наличии частот~ °:. селективнь»х замираний Этот эффект может приводить к сильньм искажениям формы демодулироаанного сигнала и накладывать огрз ничения на такую характеристику высокоскоростных цифровых систем радиосвязи, как вероятность ошибок на бит (ВЕК) Ширина полосы кагеренгнасти Св — зто разнос частот, в пределах которого коэффициент корреляции значений огибающей не менее О,'.