Menarik

Multipath Pudar

Multipath Pudar

Pudar multipath mempengaruhi kebanyakan bentuk pautan komunikasi radio dalam satu bentuk atau yang lain.

Pudar multipath boleh mempengaruhi isyarat pada frekuensi dari bahagian LF spektrum dan di bawah sehingga bahagian gelombang mikro spektrum.

Pudar multipath berlaku di mana-mana persekitaran di mana terdapat penyebaran multipath dan jalannya berubah untuk beberapa sebab. Ini akan mengubah bukan hanya kekuatan relatif mereka tetapi juga fasa mereka, kerana panjang jalan akan berubah.

Pudar multipath juga boleh menyebabkan gangguan pada isyarat radio. Oleh kerana pelbagai jalan yang dapat ditempuh oleh isyarat bervariasi panjangnya, isyarat yang dihantar pada contoh tertentu akan sampai ke penerima selama beberapa waktu. Ini boleh menyebabkan masalah dengan gangguan fasa dan gangguan antara simbol semasa penghantaran data dilakukan. Akibatnya, mungkin perlu memasukkan ciri-ciri dalam sistem komunikasi radio yang memungkinkan kesan masalah ini diminimumkan.

Asas pudar multipath

Multipath fading adalah ciri yang perlu diambil kira semasa merancang atau mengembangkan sistem komunikasi radio. Di mana-mana sistem komunikasi radio darat, isyarat akan sampai ke penerima tidak hanya melalui jalan langsung, tetapi juga sebagai hasil pantulan dari objek seperti bangunan, bukit, tanah, air, dan lain-lain yang berdekatan dengan jalan utama.

Keseluruhan isyarat pada penerima radio adalah penjumlahan dari pelbagai isyarat yang diterima. Oleh kerana mereka semua mempunyai panjang lintasan yang berbeza, isyarat akan menambahkan dan mengurangkan dari jumlah bergantung pada fasa relatifnya.

Kadang-kadang akan ada perubahan dalam panjang jalan relatif. Ini boleh berlaku baik dari pemancar radio atau penerima yang bergerak, atau dari objek yang memberikan permukaan reflektif bergerak. Ini akan mengakibatkan fasa isyarat yang tiba di penerima berubah, dan pada gilirannya ini akan menghasilkan kekuatan isyarat yang berbeza-beza sebagai hasil dari cara yang berbeza di mana isyarat akan dijumlahkan. Inilah yang menyebabkan pudar yang terdapat pada banyak isyarat.

Pudar selektif dan rata

Pudar multipath boleh mempengaruhi saluran komunikasi radio dengan dua cara utama. Ini dapat memberi kesan bagaimana kesan pudar multipath dapat dikurangkan.

  • Pudar rata: Bentuk pudar multipath ini mempengaruhi semua frekuensi melintasi saluran tertentu sama atau sama. Apabila pudar multipath rata dialami, isyarat hanya akan berubah dalam amplitud, naik dan turun dalam jangka masa tertentu, atau dengan pergerakan dari satu posisi ke posisi lain.
  • Pudar selektif: Pudar selektif berlaku apabila pudar multipath mempengaruhi frekuensi yang berlainan di seluruh saluran ke darjah yang berbeza. Ini akan bermaksud bahawa fasa dan amplitud isyarat akan berbeza di seluruh saluran. Kadang-kadang null yang agak dalam mungkin dialami, dan ini dapat menimbulkan beberapa masalah penerimaan. Hanya mengekalkan amplitud keseluruhan isyarat yang diterima tidak akan mengatasi kesan pudar selektif, dan mungkin diperlukan beberapa bentuk penyamaan. Beberapa format isyarat digital, mis. OFDM dapat menyebarkan data ke saluran yang luas sehingga hanya sebahagian data yang hilang oleh sebarang nol. Ini dapat disusun semula menggunakan teknik pembetulan ralat ke hadapan dan dengan cara ini dapat mengurangkan kesan pudar multipath selektif.

    Pudar multipath selektif berlaku kerana walaupun panjang jalur akan berubah dengan panjang fizikal yang sama (mis. Bilangan meter, meter, batu, dan lain-lain yang sama) ini mewakili bahagian panjang gelombang yang berbeza. Oleh itu fasa akan berubah mengikut lebar jalur yang digunakan.

    Pudar selektif boleh berlaku pada banyak frekuensi. Selalunya dapat diperhatikan apabila stesen penyiaran gelombang sederhana diterima pada waktu petang melalui gelombang darat dan gelombang langit. Fasa isyarat yang diterima melalui dua cara penyebaran berubah dengan masa dan ini menyebabkan keseluruhan isyarat yang diterima berubah. Oleh kerana pudar multipath sangat bergantung pada panjang jalan, didapati bahawa mempengaruhi frekuensi melebihi lebar jalur isyarat siaran AM akan dipengaruhi secara berbeza dan hasil distorsi.

    Pudar selektif multipath juga dialami pada frekuensi yang lebih tinggi, dan dengan isyarat kadar data yang tinggi menjadi biasa diperlukan lebar jalur yang lebih luas. Akibatnya nol dan puncak mungkin berlaku di lebar jalur satu isyarat.

Isyarat telefon bimbit semakin pudar

Komunikasi telefon bimbit terkena pudar multipath Terdapat pelbagai sebab untuk ini.

  • Pengguna bergerak bergerak:, Yang pertama ialah stesen bergerak atau pengguna cenderung bergerak, dan akibatnya panjang jalur semua isyarat yang diterima berubah. Yang kedua adalah bahawa banyak objek di sekitar mungkin juga bergerak. Kereta dan bahkan orang akan menyebabkan pantulan yang akan memberi kesan yang signifikan pada isyarat yang diterima. Oleh itu pudar multipath mempunyai kaitan besar dalam telekomunikasi selular.
  • Objek lain bergerak: Selalunya pudar multipath yang mempengaruhi telefon bimbit dikenali sebagai pudar cepat kerana ia berlaku pada jarak yang agak pendek. Pudar perlahan berlaku semasa telefon bimbit bergerak di belakang halangan dan isyarat perlahan-lahan memudar.
  • >

    Variasi isyarat pantas yang disebabkan oleh pudar multipath dapat dikesan walaupun dalam jarak dekat. Anggap frekuensi 2 GHz (mis. Nilai frekuensi anggaran khas untuk banyak telefon). Panjang gelombang boleh dikira sebagai:

    λ=cf

    λ=31082109

    λ=0.15meter

    Di mana:
    c = kelajuan cahaya dalam meter sesaat
    f = kekerapan dalam Hertz

    Untuk bergerak dari isyarat yang berada dalam fasa ke isyarat yang berada di luar fasa sama dengan meningkatkan panjang jalan dengan setengah panjang gelombang atau 0.075m, atau 7.5 cms. Contoh ini melihat contoh yang sangat mudah. Sebenarnya keadaannya jauh lebih rumit dengan isyarat yang diterima melalui banyak jalan. Namun ia memberikan petunjuk tentang jarak yang terlibat untuk berubah dari keadaan dalam fasa ke keadaan di luar fasa.

    Pudar ionosfera

    Komunikasi radio gelombang pendek terkenal dengan pudarnya. Isyarat yang dipantulkan melalui ionosfera, sangat berbeza dalam kekuatan isyarat. Variasi kekuatan ini terutama disebabkan oleh pudar multipath.

    Apabila isyarat disebarkan melalui ionosfer, mungkin tenaga akan disebarkan dari pemancar ke penerima melalui jalan yang sangat berbeza. Gambar rajah ringkas menunjukkan satu sinar atau jalan yang diambil oleh isyarat. Sebenarnya profil ketumpatan elektron ionosfera (profil ketumpatan elektron yang menyebabkan isyarat dibiaskan) tidak lancar dan akibatnya sebarang isyarat yang memasuki ionosfera akan tersebar dan akan mengambil banyak jalan untuk mencapai sesuatu penerima. Dengan perubahan ionosfera menyebabkan panjang jalur berubah, ini akan mengakibatkan fasa berubah dan penjumlahan keseluruhan pada penerima berubah.

    Perubahan ionosfera timbul dari sejumlah faktor. Salah satunya adalah bahawa tahap pengionan berbeza-beza, walaupun perubahan ini biasanya terjadi secara perlahan, namun tetap berpengaruh. Selain itu terdapat angin atau pergerakan udara di ionosfera. Oleh kerana tahap pengionan tidak tetap, pergerakan udara akan menyebabkan perubahan profil ketumpatan elektron di ionosfera. Pada gilirannya ini akan mempengaruhi panjang jalan.

    Atas sebab inilah isyarat pada jalur gelombang pendek sentiasa berubah kekuatan.

    Pudar tropika

    Banyak isyarat yang menggunakan frekuensi pada VHF dan ke atas dipengaruhi oleh troposfera. Isyarat dibiaskan akibat perubahan indeks biasan yang berlaku, terutama dalam jarak kilometer pertama di atas tanah. Ini boleh menyebabkan isyarat bergerak melampaui garis penglihatan. Sebenarnya untuk aplikasi siaran, angka 4/3 garis penglihatan visual digunakan untuk cakerawala radio. Namun dalam beberapa keadaan perubahan mendadak indeks biasan yang berlaku akibat keadaan cuaca dapat menyebabkan jarak di mana isyarat perjalanan meningkat. Isyarat kemudiannya "disalurkan" oleh ionosfer pada jarak hingga beberapa ratus kilometer.

    Apabila isyarat dilancarkan dengan cara ini, mereka akan mengalami pudar multipath. Di sini, haba yang naik dari permukaan Bumi akan memastikan bahawa jalan sentiasa berubah dan isyarat akan berbeza kekuatannya. Biasanya perubahan ini mungkin agak perlahan dengan isyarat jatuh dan bertambah kuat dalam jangka masa beberapa minit.

    Pudar radio multipath adalah faktor yang muncul pada kebanyakan isyarat ke tahap yang lebih besar atau lebih rendah. Oleh kerana isyarat radio cenderung sampai ke penerima melalui beberapa jalur tanpa mengira seberapa baik jalan itu, selalu ada pantulan dari objek lain. Satu-satunya pengecualian adalah di luar angkasa di mana terdapat sangat sedikit objek penting yang mungkin menyebabkan masalah besar.

    Memandangkan fakta bahawa isyarat mengambil banyak jalan dan selalu ada kemungkinan pergerakan menyebabkan panjang jalur berubah dan kekuatan isyarat berubah, pudar multipath akan menjadi masalah dalam banyak keadaan.


Tonton videonya: How to configure multipath with iscsi on RHEL u0026 CentOS 7 (Januari 2022).