Ojú ìwé yìí ṣàlàyé àwọn ìpìlẹ̀ Fading àti àwọn irú fading nínú ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn. Àwọn irú Fading ni a pín sí fading ńlá àti fading kékeré (multipath delay spread àti doppler spread).
Ìparẹ́ tí ó fẹ̀ sílẹ̀ àti yíyan ìpele ìgbàkúgbà jẹ́ ara píparẹ́ ọ̀nà púpọ̀ níbi tí píparẹ́ kíákíá àti píparẹ́ díẹ̀díẹ̀ jẹ́ ara píparẹ́ ìtànkálẹ̀ doppler. Àwọn irú píparẹ́ wọ̀nyí ni a ṣe gẹ́gẹ́ bí a ṣe sọ nínú àwọn ìpínkiri Rayleigh, Rican, Nakagami àti Weibull tàbí àwọn àpẹẹrẹ.
Ifihan:
Gẹ́gẹ́ bí a ti mọ̀, ètò ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn ni transmitter àti receiver. Ọ̀nà láti transmitter sí receiver kò rọrùn, àmì tí a fi ránṣẹ́ sì lè la oríṣiríṣi ìdínkù kọjá, títí bí pípadánù ipa ọ̀nà, ìdínkù ọ̀nà púpọ̀ àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Ìdínkù àmì tí ó wà ní ipa ọ̀nà náà sinmi lórí oríṣiríṣi nǹkan. Wọ́n jẹ́ àkókò, ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ rédíò àti ipa ọ̀nà tàbí ipò transmitter/receiver. Ọ̀nà láàárín transmitter àti receiver lè yàtọ̀ tàbí kí ó dúró ní àkókò, ó sinmi lórí bóyá transmitter/receiver náà dúró tàbí ó ń rìn ní ìbámu pẹ̀lú ara wọn.
Kí ni ó ń parẹ́?
Àyípadà àkókò agbára àmì tí a gbà nítorí àwọn ìyípadà nínú ọ̀nà ìgbékalẹ̀ tàbí ipa ọ̀nà ni a mọ̀ sí pípadánù. Pípadánù sinmi lórí onírúurú nǹkan gẹ́gẹ́ bí a ti sọ lókè. Nínú ipò tí a ti yàn tẹ́lẹ̀, pípadánù sinmi lórí àwọn ipò ojú ọjọ́ bíi òjò, ìmọ́lẹ̀ àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Nínú ipò tí a ti gbé kiri, pípadánù sinmi lórí àwọn ìdènà lórí ọ̀nà tí ó ń yàtọ̀ síra ní ìbámu pẹ̀lú àkókò. Àwọn ìdènà wọ̀nyí ń fa àwọn ipa ìgbékalẹ̀ dídíjú sí àmì tí a gbé kalẹ̀.
Àwòrán-1 ṣe àfihàn àtẹ ìpele àti ìjìnnà fún àwọn irú ìparẹ́ díẹ̀díẹ̀ àti ìparẹ́ kíákíá èyí tí a óò jíròrò nígbà tó bá yá.
Àwọn irú tí ń parẹ́
Ní ríronú nípa onírúurú àwọn ìṣòro tó ní í ṣe pẹ̀lú ikanni àti ipò transmitter/receiver, àwọn wọ̀nyí ni àwọn irú ìparẹ́ nínú ètò ìbánisọ̀rọ̀ alailowaya.
➤Ìparẹ́ Àkókò Ńlá: Ó ní ipa pípadánù ọ̀nà àti àwọn ipa òjìji.
➤Ìparẹ́ kékeré: A pín in sí ẹ̀ka méjì pàtàkì, ìyẹn ni ìparẹ́ ìdádúró onípele púpọ̀ àti ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì. Ìparẹ́ ìdádúró onípele púpọ̀ ni a tún pín sí ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì àti ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì. Ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì ni a pín sí ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì àti ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì. A pín ìparẹ́ ìdádúró onípele méjì sí ìparẹ́ kíákíá àti ìparẹ́ díẹ̀díẹ̀.
➤Àwọn àwòṣe ìfàsẹ́yìn: Àwọn irú ìfàsẹ́yìn tí ó wà lókè ni a lò nínú onírúurú àwòṣe tàbí ìpínkiri tí ó ní Rayleigh, Rican, Nakagami, Weibull àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe mọ̀, àwọn àmì tí ń parẹ́ máa ń wáyé nítorí àwọn àtúnṣe láti ilẹ̀ àti àwọn ilé tí ó yí i ká àti àwọn àmì tí ó fọ́nká láti inú igi, ènìyàn àti àwọn ilé gogoro tí ó wà ní agbègbè ńlá náà. Oríṣi méjì ló ń parẹ́, ìyẹn ni píparẹ́ ńlá àti píparẹ́ kékeré.
1.) Ìparẹ́ ńlá
Píparẹ́ ńlá máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí ìdènà bá dé láàrín olùgbéjáde àti olùgbà. Irú ìdènà yìí máa ń dín agbára àmì kù gidigidi. Èyí jẹ́ nítorí pé ìdènà náà ti dí ìgbì EM tàbí ó ti dí i. Ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ìyípadà ńlá ti àmì náà lórí ìjìnnà.
1.a) Pípàdánù ipa ọ̀nà
A le ṣe afihan pipadanu ipa ọna aaye ọfẹ bi atẹle.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Níbo,
Pt = Agbara gbigbe
Pr = Gba agbara
λ = ìgbì gígùn
d = ijinna laarin eriali gbigbe ati gbigba
c = iyára ìmọ́lẹ̀, ìyẹn 3 x 108
Láti inú ìṣọ̀kan náà, ó túmọ̀ sí pé àmì tí a gbé kalẹ̀ dínkù lórí ìjìnnà bí a ṣe ń tan àmì náà káàkiri agbègbè tí ó tóbi jù àti tí ó tóbi jù láti ìpẹ̀kun ìfiranṣẹ́ sí ìpẹ̀kun ìfiranṣẹ́.
1.b) Ipa ojiji
• A máa ń rí i nínú ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn. Ojiji jẹ́ ìyàtọ̀ agbára tí a gbà láti àmì EM láti ìwọ̀n àròpín.
• Ó jẹ́ àbájáde àwọn ìdènà lórí ọ̀nà láàárín olùgbéjáde àti olùgbà.
• Ó sinmi lórí ipò ilẹ̀ ayé àti bí rédíò ìgbì EM (ElectroMagnetic) ṣe ń ṣiṣẹ́.
2. Ìparẹ́ kékeré
Píparẹ́ ìwọ̀n kékeré jẹ́ nípa àwọn ìyípadà kíákíá ti agbára àmì tí a gbà ní àkókò kúkúrú àti àkókò kúkúrú.
Da loriitankale idaduro ọpọlọpọ ọnaÀwọn oríṣi ìfàsẹ́yìn kékeré méjì ló wà, ìyẹn ni fífàsẹ́yìn tí kò ní àlàfo àti fífàsẹ́yìn ìgbàkúgbà. Àwọn oríṣi ìfàsẹ́yìn onípele púpọ̀ yìí sinmi lórí àyíká ìdàgbàsókè.
2.a) Pẹpẹ tí ń parẹ́
Wọ́n sọ pé ikanni alailowaya náà máa ń parẹ́ bí ó bá ní àṣeyọrí àti ìdáhùn ìlà lórí bandwidth tí ó tóbi ju bandwidth ti ifihan agbara tí a gbé jáde lọ.
Nínú irú ìparẹ́ yìí, gbogbo àwọn ẹ̀yà ìgbàlódé ti àmì tí a gbà máa ń yípadà ní ìwọ̀n kan náà ní àkókò kan náà. A tún mọ̀ ọ́n sí ìparẹ́ tí kì í ṣe àṣàyàn.
• Signal BW << Ikanni BW
• Àkókò àmì >> Ìtankalẹ̀ ìdádúró
A rí ipa ti fifa kuro ni alapin gẹgẹbi idinku ninu SNR. Awọn ikanni fifa kuro ni alapin wọnyi ni a mọ si awọn ikanni oniruuru amplitude tabi awọn ikanni narrowband.
2.b) Ìgbohùngbà pípẹ́ tí a yàn
Ó ní ipa lórí onírúurú àwọn ẹ̀yà ara ìrísí ohùn ti àmì rédíò pẹ̀lú onírúurú ìtóbi. Nítorí náà ni orúkọ náà ṣe ń fade.
• Signal BW > ikanni BW
• Àkókò àmì < Ìtànkálẹ̀ ìdádúró
Da loriìtànkálẹ̀ dopplerÀwọn oríṣi méjì ló wà tí ó ń fa ráúráú, ìyẹn ni kíákíá tí ó ń fa ráúráú àti kíákíá tí ó ń fa ráúráú. Àwọn oríṣi doppler tí ń fa ráúráú yìí sinmi lórí iyára fóònù, ìyẹn iyára receiver ní ìbámu pẹ̀lú transmitter.
2.c) Píparẹ́ kíákíá
Àmì ìyípadà kíákíá ni a fi hàn nípa ìyípadà kíákíá ti àmì lórí àwọn agbègbè kékeré (bíi ìwọ̀n ìlọ́po). Nígbà tí àwọn àmì bá dé láti gbogbo ìtọ́sọ́nà nínú ọkọ̀ òfurufú, a ó rí ìyípadà kíákíá fún gbogbo ìtọ́sọ́nà ìṣípo.
Píparẹ́ kíákíá máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí ìdáhùn ìgbìyànjú ikanni bá yípadà kíákíá láàárín àkókò àmì náà.
• Ìtànkálẹ̀ doppler gíga
• Àkókò àmì > Àkókò ìbáramu
• Ìyípadà Àmì < Ìyípadà ikanni
Àwọn pàrámítà yìí máa ń yọrí sí ìfọ́pọ̀ ìgbà tàbí píparẹ́ àkókò nítorí ìtànkálẹ̀ doppler. Píparẹ́ kíákíá jẹ́ àbájáde àwọn àwòràn ti àwọn ohun tí ó wà ní àdúgbò àti ìṣípo àwọn ohun tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ohun náà.
Nínú píparẹ́ kíákíá, àmì gbígbà ni àròpọ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àmì tí a ń tàn láti oríṣiríṣi ojú ilẹ̀. Àmì yìí jẹ́ àròpọ̀ tàbí ìyàtọ̀ àwọn àmì púpọ̀ tí ó lè jẹ́ ohun èlò tàbí ìparun ní ìbámu pẹ̀lú ìyípadà ìpele ìbáramu láàárín wọn. Àwọn ìbáṣepọ̀ ìpele sinmi lórí iyára ìṣípo, ìgbà tí a ń gbé e kalẹ̀ àti gígùn ipa ọ̀nà ìbáramu.
Píparẹ́ kíákíá máa ń yí ìrísí ìlù baseband padà. Ìyípadà yìí jẹ́ ti ìlà ó sì ń ṣẹ̀dáISI(Ìdènà Àmì Àárín). Ìdọ́gba àtúnṣe dín ISI kù nípa yíyọ ìyípadà ìlà tí ikanni ń fà kúrò.
2.d) Díẹ̀díẹ̀ ń parẹ́
Píparẹ́ díẹ̀díẹ̀ jẹ́ àbájáde òjìji láti ọ̀dọ̀ àwọn ilé, òkè, òkè ńlá àti àwọn nǹkan mìíràn lórí ọ̀nà.
• Ìtànkálẹ̀ Doppler Kekere
• Àkókò àmì <
• Ìyípadà Àmì >> Ìyípadà Àkànṣe
Ṣíṣe àwọn àwòṣe Fading tàbí fading distributions
Àwọn ìmúṣẹ àwọn àwòṣe ìfàsẹ́yìn tàbí ìpínkiri ìfàsẹ́yìn ní Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading àti Weibull fading. Àwọn ìpínkiri tàbí àwòṣe ikanni wọ̀nyí ni a ṣe láti fi fading kún àmì ìwífún baseband gẹ́gẹ́ bí àwọn ìbéèrè ìwífún profaili fading ṣe.
Rayleigh ń parẹ́
• Nínú àwòṣe Rayleigh, àwọn ẹ̀yà Non Line of Sight (NLOS) nìkan ni a ń ṣe àfarawé láàárín transmitter àti receiver. A gbà pé kò sí ipa ọ̀nà LOS láàárín transmitter àti receiver.
• MATLAB n pese iṣẹ "rayleighchan" lati ṣe afiwe awoṣe ikanni rayleigh.
• Agbára náà pín káàkiri lọ́nà tó pọ̀.
• Ìpele náà pín káàkiri ní ìṣọ̀kan, kò sì ní ìyàtọ̀ sí bí ó ṣe rí. Ó jẹ́ irú Fading tí a lò jùlọ nínú ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn.
Rician ń parẹ́
• Nínú àwòṣe rician, a máa ń ṣe àfarawé àwọn ẹ̀yà Line of Sight (LOS) àti non Line of Sight (NLOS) láàrín transmitter àti receiver.
• MATLAB pese iṣẹ "ricianchan" lati ṣe afiwe awoṣe ikanni ricia.
Nakagami ń parẹ́
Ikanni fadding Nakagami jẹ́ àpẹẹrẹ ìṣirò tí a lò láti ṣàpèjúwe àwọn ikanni ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn tí signal tí a gbà ń parẹ́ ní ọ̀nà púpọ̀. Ó dúró fún àwọn àyíká tí ó ní ìparẹ́ díẹ̀ sí líle bí àwọn agbègbè ìlú tàbí àwọn agbègbè ìlú. A lè lo ìlànà yìí láti ṣe àfarawé àwòrán ikanni fadding Nakagami.
• Nínú ọ̀ràn yìí, a ń tọ́ka sí h = r*ejΦàti igun Φ ni a pín káàkiri ní ìṣọ̀kan lórí [-π, π]
• A gbà pé àwọn oníyípadà r àti Φ jẹ́ àwọn tí ara wọn kò ní òmìnira.
• A ṣe àfihàn pdf Nakagami gẹ́gẹ́ bí a ṣe sọ lókè yìí.
• Nínú pdf Nakagami, 2σ2= E{r2}, Γ(.) ni iṣẹ́ Gamma àti k >= (1/2) ni nọ́mbà tí ń parẹ́ (àwọn ìwọ̀n òmìnira tí ó ní í ṣe pẹ̀lú iye àwọn onírúurú Gaussion tí a fi kún).
• A kọ́kọ́ ṣe é ní ìwádìí nípa ìwọ̀n.
• Agbára gbígbà lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ ni a pín Gamma sí. • Pẹ̀lú k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull ń parẹ́
Ikanni yii jẹ awoṣe iṣiro miiran ti a lo lati ṣe apejuwe ikanni ibaraẹnisọrọ alailowaya. A maa n lo ikanni fading Weibull lati ṣe aṣoju awọn agbegbe pẹlu awọn iru ipo fading pẹlu awọn ailera ati awọn ipadanu ti o lagbara.
Níbo,
2σ2= E{r2}
• Pínpín Weibull dúró fún ìgbòkègbodò mìíràn ti ìpínkiri Rayleigh.
• Nígbà tí X àti Y bá jẹ́ òdo àwọn oníyípadà gaussian, àkójọpọ̀ R = (X)2+ Y2)1/2ni Rayleigh pin kaakiri. • Sibẹsibẹ, a ṣalaye apoowe R = (X)2+ Y2)1/2, àti pdf tó báramu (ìpínpín agbára) ni Weibull tí a pín.
• A le lo idogba yii lati ṣe afiwe awoṣe Weibull fading.
Nínú ojú ìwé yìí, a ti ṣe àgbéyẹ̀wò oríṣiríṣi àkòrí lórí ìfàsẹ́yìn bí ohun tí ó ń fading channel, irú rẹ̀, àwọn àwòṣe fasẹ́yìn, àwọn ìlò wọn, àwọn iṣẹ́ àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Ẹnìkan lè lo ìwífún tí a pèsè lórí ojú ìwé yìí láti fi wé àti láti rí ìyàtọ̀ láàárín ìfàsẹ́yìn kékeré àti ìfàsẹ́yìn ńlá, ìyàtọ̀ láàárín fífàsẹ́yìn flat àti ìfàsẹ́yìn ìgbàkúgbà, ìyàtọ̀ láàárín fast fading àti slow fading, ìyàtọ̀ láàrín Rayleigh fading àti rician fading àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
E-mail:info@rf-miso.com
Foonu: 0086-028-82695327
Oju opo wẹẹbu: www.rf-miso.com
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹjọ-14-2023
