Модели канала когнитивной беспроводной сети и типы модуляция
Канал в системе беспроводной связи характеризуется доплеровским распространением и многолучевым замиранием, в результате случайных флуктуаций в радиоканалах. Эти изменения приводят в связи к быстрым изменениям в мощности сигнала на малое расстояние или интервал времени, случайные частоты модуляции из-за разной доплеровских сдвигов на разных многолучевого распространения сигналов, и время диспергирования, вызванные задержками многолучевого распространения. Таким образом, производительность системы во многом зависит от беспроводного канала, который динамически изменяется в зависимости от времени. Адаптивная модуляция это техника, которая использует быстрые изменения в беспроводных каналах, чтобы максимизировать пропускную способность данных в области энергетики и способы спектральной эффективности. В адаптивной модуляции, многие параметры могут быть скорректированы в соответствии с изменениями канала, таких как передачи мощности, уровень модуляции, скорость символа, скорость кодирования.
Эффект Доплера
Из-за относительного движения между двумя радиостанциями, каждый многолучевого распространения волны происходит с сдвигом частотой. Сдвиг частоты принимаемого сигнала из-за движения называется доплеровским сдвигом и явления называют эффектом Доплера. Доплеровский сдвиг прямо пропорционален скорости и направления движения радио с относительно направления прихода многолучевого принимаемого сигнала. Вот Это изменение частоты волны, как воспринимается наблюдателем движется по отношению к источнику волн вызывает замирание в мобильных системах беспроводной связи.
Рис.2.10. Иллюстрация эффекта Доплера
НАБЛЮДАТЕЛЬ(OBSERVER)
На рис.2.10. пользователь в точке X, двигаясь в направлении другую точку Y, с скорость V. Так, источник находится на значительном расстоянии от наблюдателя, то предполагается, что угол прихода принимаемого сигнала на всех точках во время передачи является постоянным. Разница в расстоянии передаваемый сигнал должен пройти между приемником в точках X и Y задается
(1)
Полученное изменение фазы между точками X и Y могут быть выражены как
(2)
В (2), λ является длина волны в метрах. Очевидно, изменение частоты или
Доплеровский сдвиг, дается fd (в Гц), где
(3)
Как видно из (3), что если наблюдатель движется в направлении от прибытие волны, доплеровский сдвиг положительный, а если движется наблюдатель от направления прихода волны, доплеровский сдвиг отрицательный.
Уравнение
(3) также помогает нам сделать вывод, что
максимальная доплеровский сдвиг
происходит когда θ =0, и дается
.
Многолучевое распространение
В дополнение к доплеровскому сдвигу, когда передается сигнал он проходит мульти-дорожки в канал. Наличие отражающих объектов и рассеиватели в канале создает постоянно изменяющееся окружение, что рассеивает энергию сигнала по амплитуде, фазе и время. Это приводит к несколько версий передаваемого сигнала, которые достигают приемник, смещены по отношению друг к другу во времени и пространственной ориентации. Случайные фазы и амплитуды различных компонентов многолучевого распространения причины колебания в мощности сигнала, вызывая замирание и искажение сигнала. Эти компоненты многолучевого распространения также имеют свои собственные доплеровские сдвиги и фазы смещения из-за различных углов и время прибытия задержек. Сочетание этих путей будет конструктивным или деструктивным из-за разных фаз в результате чего мощность сигнала, чтобы изменить с окружающей средой. многопутности часто увеличивают время, необходимое для низкочастотной части сигнала чтобы достичь приемник, который может вызвать размытие сигнал из-за межсимвольной помех. Многолучевое распространение вдоль со скоростью мобильного пользователя, скорости окружающих объектов, а полоса пропускания передачи сигнала являются среди нескольких физических факторов, влияющих на мелкомасштабных замираний в беспроводной связи.