Timp de dispersie în canal
Acasă | Despre noi | feedback-ul
Revenind la LOR (2.3.4). În cazul în care abonatul este în mișcare, propagarea semnalului de caractere multipath (număr de coeficienți de transmisie raze de semnal de-a lungul razelor de întârziere) modificări. În consecință, canalul de asemenea se schimbă continuu și aleatoriu. Presupunem că coeficienți de transmisie în (2.3.4) sunt valori complexe aleatoare staționare. De asemenea, este firesc să presupunem că coeficienții de transfer pentru diferite raze sunt independente statistic. Aceste ipoteze pot fi exprimate matematic după cum urmează:
Valoarea medie este coeficientul de transmisie a puterii fasciculului separat. El este considerat a fi fixat, în timp ce realizarea canalului individual poate avea coeficienți de transmisie diferite, o. Notăm coeficientul mediu de transfer prin intermediul.
Dacă un canal generează multe semnale cu diferite întârzieri, atunci spunem că există o variație temporală a semnalului. pentru a caracteriza timpul canalului de dispersie dependența P (t) din valoarea puterii de transmisie a coeficientului de întârziere (putere profil de întârziere). Această funcție poate fi, de asemenea, numit spectrul de putere al semnalelor întârziate în canal. Ea are o cădere, nu, de obicei, un caracter neted. Rețineți că, într-un canal fără interval de timp de dispersie a puterii P întârziere a semnalului (t) ar consta d-puls la t = 0, cu coeficientul de greutate egală cu puterea medie a semnalului recepționat.
Utilizarea (2.3.9), se exprimă funcția P (t) prin intermediul lor (2.3.4) ca
Prin definiție, dispersia medie a timpului de întârziere în semnalul canalului este calculat prin expresia
Amploarea dispersiei temporale a semnalului este caracterizat printr-o deviație standard de întârziere medie (2.3.11) și se definește după cum urmează:
în cazul în care - întârzierea medie a pătrat egal
Adesea, funcția (t) P este normalizat, astfel încât factorul de putere total de transmisie este unitate, adică, . Având în vedere această normalizare a expresiei (2.3.11) și (2.3.13) sunt simplificate:
Utilizarea (2.3.12), avem pentru dispersia de timp a semnalului
Ca un exemplu, ia în considerare răspunsul la impuls al canalului pe două grinzi (2.3.6). În acest caz, funcția P (t) are forma
Substituind (2.3.16) în (2.3.11), constatăm că
Prin urmare, întârzierea medie este mai mare decât zero (ora de sosire a primului semnal) și mai puțin de t2 (a doua oară de sosire a semnalului).
Deviația standard a întârzierii găsită din (2.3.15). Ca rezultat, constatăm că
Ca un exemplu, în Fig. 2.7 prezintă spectrul de putere discretă a întârzierii semnalului, care este adesea utilizat pentru sistemele de modelare mobile de comunicare (celulare). Din această figură se observă că există șase raze a căror întârziere relativă întârziere a primului fascicul de radiație este 0,31, 0,71, 1,09, 1,73 și 2,51 microsecunde (msek). ieșire unnormalized acestor raze sunt 0, 1 - 9, -10, -15 și -20 dB, respectiv. Este ușor de calculat că întârzierea medie
Fig. 2.7. Spectrul de putere al întârzierii canalului
Acum, ia în considerare funcția de transfer (2.3.5), care prevede coeficientul de canal de transmisie pentru semnalul armonic o frecvență f. Coeficientul de transmisie este valoarea complexă a aleatoare, deoarece aleatoare sunt un raporturi de transmisie. Am găsit factorul mediu de putere de transmisie la frecvența f. luând în considerare (2.3.9). Ca urmare, avem că
Acest lucru implică faptul că raportul mediu de putere de transmisie a canalului nu depinde de frecvența și este egală cu unitatea cu normalizarea.
De interes este statistic coeficientul de transmisie legătură canal la cele două frecvențe f și (f -Df), care este definită prin funcția de corelare. Luând în considerare (2.3.5), constatăm că
Funcția de corelare df este o funcție continuă a diferenței de frecvență, și este independentă de frecvența f. Este ușor de a arăta că această funcție este transformata Fourier a spectrului de putere (2.3.10) semnale întârziate, adică
Pentru a demonstra acest lucru, vom înlocui (2.3.10) în (2.3.21). Obținem că
Aceasta coincide cu (2.3.20), ceea ce indică valabilitatea (2.3.21).
Funcția de corelare determină conexiunea canalul domeniului de frecvență coerență. Această zonă este definită coerența canalului polosoychastotnoy, care este invers proporțională cu variația semnalului temporal (2.3.15):
Canalul este selectiv în frecvență. în cazul în care banda de frecvență de coerență mai mică sau proporțională cu lățimea spectrului semnalului W. adică. În cazul în care sunt îndeplinite condițiile de feedback. canalul este frecventa neselectiv sau plate. Acest canal, toate componentele de frecvență ale semnalului vor fi supuse aceluiași impact.
Fig. 2.8 prezintă un modul de funcții pentru canalul a cărui spectru de putere este prezentat în întârzieri Fig. 2.7. Se poate observa că banda la jumătate din nivelul de coerență de frecvență este „0,96 MHz. Produsul a abaterii standard ST întârzieri banda de frecvență este coerența. adică, ordinea de unitate.
Fig. 2.8. Funcția de corelare Modul în domeniul de frecvență pentru spectrul de putere al canalului
care întârzierea este prezentată în Fig. 2.7
Sistemele de comunicare actuale și viitoare, cum ar fi WCDMA, WiMax sunt proiectate pentru transmisia de date de mare viteză. Pentru acest semnal selectat cu un spectru suficient de larg. Acest lucru duce în mod inevitabil la faptul că sistemul va funcționa într-un canal de comunicație selectivă de frecvență. Astfel de sisteme trebuie să dispună de mijloace speciale pentru alinierea funcției de transfer de frecvență a canalului. Acest lucru se realizează prin semnale de formare sau pilot. Cel mai bine potrivite pentru acest scop, sistemul de comunicație OFDM utilizat pentru a transmite informații număr suficient de mare de frecvențe ortogonale.