Mae'r dudalen hon yn disgrifio hanfodion Pylu a mathau o bylu mewn cyfathrebu diwifr. Rhennir y mathau Fading yn pylu ar raddfa fawr a pylu ar raddfa fach (lledaeniad oedi aml-lwybr a lledaeniad doppler).
Mae pylu gwastad a phylu dewis amlder yn rhan o bylu aml-lwybr tra bod pylu cyflym a pylu araf yn rhan o bylu lledaeniad doppler. Mae'r mathau pylu hyn yn cael eu gweithredu yn unol â dosbarthiadau neu fodelau Rayleigh, Rician, Nakagami a Weibull.
Cyflwyniad:
Fel y gwyddom, mae system gyfathrebu diwifr yn cynnwys trosglwyddydd a derbynnydd. Nid yw'r llwybr o'r trosglwyddydd i'r derbynnydd yn llyfn a gall y signal a drosglwyddir fynd trwy wahanol fathau o wanhad gan gynnwys colli llwybr, gwanhau aml-lwybr ac ati. Mae gwanhau'r signal trwy'r llwybr yn dibynnu ar amrywiol ffactorau. Y rhain yw amser, amledd radio a llwybr neu leoliad y trosglwyddydd/derbynnydd. Gall y sianel rhwng y trosglwyddydd a'r derbynnydd fod yn amrywio o ran amser neu'n sefydlog yn dibynnu a yw'r trosglwyddydd / derbynnydd yn sefydlog neu'n symud mewn perthynas â'i gilydd.
Beth yw pylu?
Gelwir amrywiad amser pŵer signal a dderbynnir oherwydd newidiadau mewn cyfrwng trawsyrru neu lwybrau yn pylu. Mae pylu yn dibynnu ar wahanol ffactorau fel y crybwyllwyd uchod. Mewn senarios sefydlog, mae pylu yn dibynnu ar amodau atmosfferig megis glawiad, mellt ac ati. Mewn senario symudol, mae pylu yn dibynnu ar rwystrau dros y llwybr sy'n amrywio o ran amser. Mae'r rhwystrau hyn yn creu effeithiau trosglwyddo cymhleth i'r signal a drosglwyddir.
Mae ffigur-1 yn darlunio osgled yn erbyn siart pellter ar gyfer mathau sy'n pylu'n araf ac yn pylu'n gyflym y byddwn yn eu trafod yn nes ymlaen.
Mathau pylu
O ystyried namau amrywiol sy'n gysylltiedig â sianeli a lleoliad y trosglwyddydd/derbynnydd a ganlyn yw'r mathau o bylu yn y system gyfathrebu diwifr.
➤ Pylu ar Raddfa Fawr: Mae'n cynnwys effeithiau colli llwybrau a chysgodi.
➤ Pylu ar Raddfa Fach: Mae wedi'i rannu'n ddau brif gategori sef. lledaeniad oedi multipath a lledaeniad doppler. Rhennir y lledaeniad oedi multipath ymhellach yn pylu fflat ac amlder pylu dethol. Rhennir lledaeniad Doppler yn pylu cyflym a pylu araf.
➤ Modelau pylu: Mae mathau pylu uchod yn cael eu gweithredu mewn gwahanol fodelau neu ddosbarthiadau sy'n cynnwys Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ac ati.
Fel y gwyddom, mae arwyddion pylu yn digwydd oherwydd adlewyrchiadau o'r ddaear a'r adeiladau cyfagos yn ogystal â signalau gwasgaredig o goed, pobl a thyrau sy'n bresennol yn yr ardal fawr. Mae dau fath o bylu, sef pylu. pylu ar raddfa fawr a pylu ar raddfa fach.
1.) Pylu ar Raddfa Fawr
Mae pylu ar raddfa fawr yn digwydd pan fydd rhwystr yn dod i mewn rhwng y trosglwyddydd a'r derbynnydd. Mae'r math hwn o ymyrraeth yn achosi cryn dipyn o ostyngiad cryfder signal. Mae hyn oherwydd bod ton EM yn cael ei chysgodi neu ei rhwystro gan y rhwystr. Mae'n gysylltiedig ag amrywiadau mawr yn y signal dros bellter.
1.a) Colli llwybr
Gellir mynegi'r golled llwybr gofod rhydd fel a ganlyn.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Ble,
Pt = Trosglwyddo pŵer
Pr = Derbyn pŵer
λ = tonfedd
d = pellter rhwng antena trosglwyddo a derbyn
c = buanedd golau hy 3 x 108
O'r hafaliad mae'n awgrymu bod signal a drosglwyddir yn gwanhau dros bellter wrth i'r signal gael ei wasgaru dros ardal fwy a mwy o'r pen trawsyrru i'r diwedd derbyn.
1.b) Effaith cysgodi
• Fe'i gwelir mewn cyfathrebu diwifr. Cysgodi yw gwyriad pŵer derbyniedig signal EM o werth cyfartalog.
• Mae'n ganlyniad i rwystrau dros y llwybr rhwng y trosglwyddydd a'r derbynnydd.
• Mae'n dibynnu ar leoliad daearyddol yn ogystal ag amledd radio tonnau EM (ElectroMagnetic).
2. Pylu ar Raddfa Fach
Mae pylu ar raddfa fach yn ymwneud ag amrywiadau cyflym yng nghryfder y signal a dderbynnir dros bellter byr iawn a chyfnod amser byr.
Yn seiliedig arlledaeniad oedi amllwybrmae dau fath o bylu ar raddfa fach sef. pylu fflat ac amlder pylu dethol. Mae'r mathau pylu multipath hyn yn dibynnu ar amgylchedd lluosogi.
2.a) Fflat yn pylu
Dywedir bod y sianel ddiwifr yn pylu'n wastad os oes ganddi enillion cyson ac ymateb cyfnod llinol dros led band sy'n fwy na lled band y signal a drosglwyddir.
Yn y math hwn o bylu mae holl gydrannau amledd y signal a dderbynnir yn amrywio yn yr un cyfrannau ar yr un pryd. Fe'i gelwir hefyd yn pylu nad yw'n ddewisol.
• Signal BW << Channel BW
• Cyfnod y symbol >> Lledaeniad Oedi
Gwelir effaith pylu gwastad fel gostyngiad mewn SNR. Gelwir y sianeli pylu gwastad hyn yn sianeli amrywio osgled neu sianeli band cul.
2.b) Amlder Pylu dethol
Mae'n effeithio ar wahanol gydrannau sbectrol signal radio gyda gwahanol osgledau. Felly mae'r enw yn pylu dethol.
• Signal BW > Sianel BW
• Cyfnod y symbol < Lledaeniad Oedi
Yn seiliedig arlledaeniad dopplermae dau fath o bylu sef. pylu cyflym a pylu araf. Mae'r mathau pylu lledaeniad doppler hyn yn dibynnu ar gyflymder symudol hy cyflymder y derbynnydd mewn perthynas â throsglwyddydd.
2.c) Yn pylu'n gyflym
Mae'r ffenomen o bylu cyflym yn cael ei gynrychioli gan amrywiadau cyflym y signal dros ardaloedd bach (hy lled band). Pan fydd y signalau'n cyrraedd o bob cyfeiriad yn yr awyren, bydd pylu cyflym i'w weld ar gyfer pob cyfeiriad mudiant.
Mae pylu cyflym yn digwydd pan fydd ymateb ysgogiad sianel yn newid yn gyflym iawn o fewn hyd y symbol.
• Gwasgariad doppler uchel
• Cyfnod symbolau > Amser cydlyniad
• Amrywiad Signal < Amrywiad sianel
Mae'r paramedrau hyn yn arwain at wasgariad amlder neu bylu dewis amser oherwydd lledaeniad doppler. Mae pylu cyflym yn ganlyniad i adlewyrchiadau o wrthrychau lleol a mudiant gwrthrychau mewn perthynas â'r gwrthrychau hynny.
Wrth bylu'n gyflym, mae signal derbyn yn swm o signalau niferus sy'n cael eu hadlewyrchu o wahanol arwynebau. Mae'r signal hwn yn swm neu wahaniaeth o signalau lluosog a all fod yn adeiladol neu'n ddinistriol yn seiliedig ar newid gwedd cymharol rhyngddynt. Mae perthnasoedd cyfnod yn dibynnu ar gyflymder mudiant, amlder trosglwyddo a hyd llwybr cymharol.
Mae pylu cyflym yn ystumio siâp curiad y band sylfaen. Mae'r ystumiad hwn yn llinol ac yn creuISI(Ymyriad Symbol Rhyng). Mae cydraddoli addasol yn lleihau ISI trwy gael gwared ar ystumiad llinellol a achosir gan sianel.
2.d) Pylu araf
Mae pylu araf yn ganlyniad i gysgodi gan adeiladau, bryniau, mynyddoedd a gwrthrychau eraill dros y llwybr.
• Lledaeniad Doppler Isel
• Cyfnod symbol <
• Amrywiad Signal >> Amrywiad Sianel
Gweithredu modelau Pylu neu ddosbarthiadau pylu
Mae gweithredu modelau pylu neu ddosbarthiadau pylu yn cynnwys pylu Rayleigh, pylu Rician, pylu Nakagami a pylu Weibull. Mae'r dosraniadau neu'r modelau sianel hyn wedi'u cynllunio i ymgorffori pylu yn y signal data band sylfaen yn unol â gofynion proffil pylu.
Rayleigh yn pylu
• Ym model Rayleigh, dim ond cydrannau Non Line of Sight (NLOS) sy'n cael eu hefelychu rhwng y trosglwyddydd a'r derbynnydd. Tybir nad oes llwybr LOS yn bodoli rhwng y trosglwyddydd a'r derbynnydd.
• Mae MATLAB yn darparu swyddogaeth "rayleighchan" i efelychu model sianel rayleigh.
• Mae'r pŵer wedi'i ddosbarthu'n esbonyddol.
• Mae'r cyfnod wedi'i ddosbarthu'n unffurf ac yn annibynnol ar yr osgled. Dyma'r mathau o Pylu a ddefnyddir fwyaf mewn cyfathrebu diwifr.
Rician pylu
• Mewn model rician, efelychir cydrannau Llinell Golwg (LOS) a chydrannau nad ydynt yn Line of Sight (NLOS) rhwng y trosglwyddydd a'r derbynnydd.
• Mae MATLAB yn darparu swyddogaeth "ricianchan" i efelychu model sianel Rician.
Nakagami pylu
Mae sianel pylu Nakagami yn fodel ystadegol a ddefnyddir i ddisgrifio sianeli cyfathrebu diwifr lle mae'r sgnal a dderbynnir yn mynd trwy bylu aml-lwybr. Mae'n cynrychioli amgylcheddau sy'n pylu'n gymedrol i ddifrifol megis ardaloedd trefol neu faestrefol. Gellir defnyddio'r hafaliad canlynol i efelychu model sianel pylu Nakagami.
• Yn yr achos hwn rydym yn dynodi h = r*ejΦac ongl Φ wedi'i ddosbarthu'n unffurf ar [-π, π]
• Tybir bod y newidyn r ac Φ yn annibynnol ar ei gilydd.
• Mynegir y Nakagami pdf fel uchod.
• Yn y Nakagami pdf, 2σ2= E{r2}, Γ(.) yw'r ffwythiant Gama a k > = (1/2) yw'r ffigwr pylu (graddau rhyddid sy'n gysylltiedig â nifer yr hapnewidynnau Gaussion a ychwanegwyd).
• Fe'i datblygwyd yn wreiddiol yn empirig yn seiliedig ar fesuriadau.
• Mae pŵer derbyn ar unwaith yn cael ei ddosbarthu Gama. • Gyda k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull pylu
Mae'r sianel hon yn fodel ystadegol arall a ddefnyddir i ddisgrifio sianel gyfathrebu diwifr. Defnyddir sianel pylu Weibull yn gyffredin i gynrychioli amgylcheddau â gwahanol fathau o gyflyrau pylu gan gynnwys pylu gwan a difrifol.
Ble,
2σ2= E{r2}
• Mae dosbarthiad Weibull yn cynrychioli cyffredinoliad arall o ddosbarthiad Rayleigh.
• Pan fydd X ac Y yn iid newidynnau cymedrig gaussian, mae amlen R = (X2+Y2)1/2yn cael ei ddosbarthu Rayleigh. • Fodd bynnag diffinnir amlen R = (X2+Y2)1/2, ac mae'r pdf cyfatebol (proffil dosbarthu pŵer) yn cael ei ddosbarthu gan Weibull.
• Gellir defnyddio'r hafaliad canlynol i efelychu model pylu Weibull.
Yn y dudalen hon rydym wedi mynd trwy bynciau amrywiol ar bylu megis beth yw sianel pylu, ei fathau, modelau pylu, eu cymwysiadau, swyddogaethau ac ati. Gellir defnyddio'r wybodaeth a ddarperir ar y dudalen hon er mwyn cymharu a chanfod y gwahaniaeth rhwng pylu ar raddfa fach a pylu ar raddfa fawr, gwahaniaeth rhwng pylu gwastad ac amlder pylu detholus, gwahaniaeth rhwng pylu cyflym a pylu araf, gwahaniaeth rhwng pylu rayleigh a pylu rician a yn y blaen.
E-mail:info@rf-miso.com
Ffôn: 0086-028-82695327
Gwefan: www.rf-miso.com
Amser post: Awst-14-2023
