Tsambali likufotokoza zoyambira za Kutha ndi mitundu ya kutha mu kulumikizana kwa opanda zingwe. Mitundu ya Kutha imagawidwa m'magulu awiri: Kutha kwakukulu ndi kutha pang'ono (kufalikira kwa kuchedwa kwa njira zambiri ndi kufalikira kwa doppler).
Kutha kwa flat fading ndi kusankha pafupipafupi kutha ndi gawo la kutha kwa multipath pomwe kutha msanga komanso kutha pang'onopang'ono ndi gawo la kutha kwa doppler. Mitundu iyi ya kutha imayendetsedwa motsatira kugawa kwa Rayleigh, Rician, Nakagami ndi Weibull kapena mitundu.
Chiyambi:
Monga tikudziwira, njira yolumikizirana yopanda zingwe imakhala ndi chotumizira ndi cholandirira. Njira yochokera ku chotumizira kupita ku cholandirira si yosalala ndipo chizindikiro chotumizira chimatha kudutsa m'njira zosiyanasiyana kuphatikizapo kutayika kwa njira, kuchepetsedwa kwa njira zambiri ndi zina zotero. Kuchepetsedwa kwa chizindikiro kudzera munjira kumadalira zinthu zosiyanasiyana. Izi ndi nthawi, mafupipafupi a wailesi ndi njira kapena malo a chotumizira/cholandirira. Njira pakati pa chotumizira ndi cholandirira imatha kusinthasintha nthawi kapena kukhazikika kutengera ngati chotumizira/cholandirira chili chokhazikika kapena chikuyenda moyandikana.
Kodi kutha kwa madzi n'chiyani?
Kusintha kwa nthawi ya mphamvu ya chizindikiro cholandiridwa chifukwa cha kusintha kwa njira yotumizira mauthenga kapena njira kumadziwika kuti kuzimiririka. Kuzimiririka kumadalira zinthu zosiyanasiyana monga tafotokozera pamwambapa. Muzochitika zokhazikika, kuzimiririka kumadalira nyengo monga mvula, mphezi ndi zina zotero. Muzochitika zoyenda, kuzimiririka kumadalira zopinga zomwe zili panjira zomwe zimasiyana malinga ndi nthawi. Zopinga izi zimapangitsa kuti zizindikiro zotumizira mauthenga zikhale zovuta.
Chithunzi-1 chikuwonetsa tchati cha kutalika ndi mtunda cha mitundu ya kutha pang'onopang'ono komanso kutha msanga zomwe tidzakambirana mtsogolo.
Mitundu yotha
Poganizira zovuta zosiyanasiyana zokhudzana ndi njira ndi malo a chotumizira/cholandirira, mitundu ya kutha kwa njira yolumikizirana opanda zingwe ndi iyi:
➤Kutha kwa Sikelo Yaikulu: Kumaphatikizapo kutayika kwa njira ndi zotsatira za mthunzi.
➤Kutha kwa Ma Scale Ang'onoang'ono: Kugawidwa m'magulu awiri akuluakulu monga kufalikira kwa kuchedwa kwa njira zambiri ndi kufalikira kwa doppler. Kufalikira kwa kuchedwa kwa njira zambiri kumagawidwanso m'magulu awiri: kutha kwa flat ndi kutha kwa frequency selective. Kufalikira kwa Doppler kumagawidwa m'magulu awiri: kutha kwa fast ndi kutha pang'onopang'ono.
➤Ma model otha: Mitundu yotha pamwamba imayikidwa m'ma model kapena ma distribution osiyanasiyana monga Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ndi zina zotero.
Monga tikudziwa, zizindikiro zotha mphamvu zimachitika chifukwa cha kuwala kuchokera pansi ndi nyumba zozungulira komanso zizindikiro zobalalika kuchokera ku mitengo, anthu ndi nsanja zomwe zili m'dera lalikulu. Pali mitundu iwiri ya kutha mphamvu: kutha mphamvu kwakukulu ndi kutha mphamvu pang'ono.
1.) Kutha kwa Kukula Kwambiri
Kuzimiririka kwakukulu kumachitika pamene chopinga chikubwera pakati pa chotumizira ndi cholandirira. Mtundu uwu wa kusokoneza umayambitsa kuchepa kwakukulu kwa mphamvu ya chizindikiro. Izi zili choncho chifukwa mafunde a EM amabisika kapena kutsekedwa ndi chopingacho. Izi zikugwirizana ndi kusinthasintha kwakukulu kwa chizindikirocho patali.
1.a) Kutayika kwa njira
Kutayika kwa njira yaulere kungafotokozedwe motere.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Kumene,
Pt = Mphamvu yotumizira
Pr = Landirani mphamvu
λ = kutalika kwa mtunda
d = mtunda pakati pa antenna yotumizira ndi yolandira
c = liwiro la kuwala mwachitsanzo 3 x 108
Kuchokera ku equation ikutanthauza kuti chizindikiro chotumizidwa chimachepa patali pamene chizindikirocho chikufalikira pamalo akuluakulu ndi akuluakulu kuchokera kumapeto otumizira kupita kumapeto olandira.
1.b) Zotsatira za mthunzi
• Zimawonedwa mu kulumikizana kwa opanda zingwe. Kubisala ndi kupatuka kwa mphamvu yolandiridwa ya chizindikiro cha EM kuchokera pa mtengo wapakati.
• Ndi zotsatira za zopinga panjira pakati pa chotumizira ndi cholandirira.
• Zimatengera malo omwe ali komanso kuchuluka kwa mafunde a EM (ElectroMagnetic) pa wailesi.
2. Kuchepa kwa Ma Scale Ang'onoang'ono
Kuchepa pang'ono kwa chizindikiro kumakhudzana ndi kusinthasintha kwachangu kwa mphamvu ya chizindikiro chomwe chalandiridwa pa mtunda waufupi kwambiri komanso nthawi yochepa.
Kutengerakufalikira kwa kuchedwa kwa njira zambiriPali mitundu iwiri ya kutha kwa zomera zazing'ono monga kutha kwa nthaka ndi kutha kwa zomera pafupipafupi. Mitundu ya kutha kwa zomera zambiri imadalira malo ofalikira.
2.a) Kutha kwathyathyathya
Njira yopanda zingwe imanenedwa kuti imafooka ngati ili ndi mphamvu yowonjezereka komanso yolunjika pa bandwidth yomwe ndi yayikulu kuposa bandwidth ya chizindikiro chotumizidwa.
Mu mtundu uwu wa kuzimiririka, zigawo zonse za pafupipafupi za chizindikiro cholandiridwa zimasinthasintha mofanana nthawi imodzi. Chimadziwikanso kuti kuzizimiririka kosasankha.
• Chizindikiro cha BW << Channel BW
• Nthawi ya chizindikiro >> Kufalikira kwa Kuchedwa
Zotsatira za kutha kwa kutha kwa kutha kwa kuwala zimaoneka ngati kuchepa kwa SNR. Njira zotha kwa kutha kwa kuwala kumeneku zimadziwika kuti njira zosiyanasiyana za amplitude kapena njira zopingasa.
2.b) Kutha kwa pafupipafupi Kusankha
Zimakhudza zigawo zosiyanasiyana za chizindikiro cha wailesi zomwe zimakhala ndi ma amplitude osiyanasiyana. Chifukwa chake dzinalo limasiya kutha.
• Chizindikiro cha BW > Channel BW
• Chizindikiro cha nthawi < Kuchedwa Kufalikira
Kutengerakufalikira kwa dopplerPali mitundu iwiri ya kutha kwa magetsi: kutha kwa magetsi mwachangu ndi kutha kwa magetsi pang'onopang'ono. Mitundu iyi ya kutha kwa magetsi imadalira liwiro la foni yam'manja mwachitsanzo liwiro la wolandila poyerekeza ndi chotumizira.
2.c) Kutha msanga
Chochitika cha kutha msanga chimayimiridwa ndi kusinthasintha mwachangu kwa chizindikiro pa malo ang'onoang'ono (monga bandwidth). Zizindikiro zikafika kuchokera mbali zonse mu ndege, kutha msanga kudzawonedwa mbali zonse za mayendedwe.
Kutha msanga kumachitika pamene yankho la channel impulse limasintha mofulumira kwambiri mkati mwa nthawi ya chizindikirocho.
• Kufalikira kwa doppler wambiri
• Nthawi ya zizindikiro > Nthawi yogwirizana
• Kusintha kwa Chizindikiro < Kusintha kwa njira
Ma parameter amenewa amachititsa kuti ma frequency dispersion kapena nthawi yosankha ifalikire chifukwa cha kufalikira kwa doppler. Kufalikira mofulumira kumachitika chifukwa cha kuwunikira kwa zinthu zakomweko ndi mayendedwe a zinthu poyerekeza ndi zinthuzo.
Mu kutha msanga, chizindikiro cholandirira ndi chiwerengero cha zizindikiro zambiri zomwe zimawonetsedwa kuchokera pamalo osiyanasiyana. Chizindikiro ichi ndi chiwerengero kapena kusiyana kwa zizindikiro zingapo zomwe zingakhale zomanga kapena zowononga kutengera kusintha kwa gawo pakati pawo. Ubale wa magawo umadalira liwiro la kuyenda, kuchuluka kwa kutumiza ndi kutalika kwa njira.
Kutha msanga kumasokoneza mawonekedwe a kugunda kwa baseband. Kupotoza kumeneku ndi kolunjika ndipo kumapangaISI(Inter Symbol Interference). Kulinganiza kosinthika kumachepetsa ISI pochotsa kusokonekera kwa mzere komwe kumachitika chifukwa cha njira.
2.d) Kutha pang'onopang'ono
Kuzimiririka pang'onopang'ono kumachitika chifukwa cha mthunzi wa nyumba, mapiri, mapiri ndi zinthu zina zomwe zili panjira.
• Kufalikira kwa Doppler Yochepa
• Nthawi ya chizindikiro <
• Kusintha kwa Chizindikiro >> Kusintha kwa Njira
Kukhazikitsa mitundu ya Fading kapena kugawa kwa fading
Kukhazikitsa ma model otha kapena kugawa kotha ndi monga Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading ndi Weibull fading. Ma chiteshi kapena ma model awa adapangidwa kuti aphatikizepo kutha mu chizindikiro cha data cha baseband malinga ndi zofunikira za profile yotha.
Kutha kwa Rayleigh
• Mu chitsanzo cha Rayleigh, zigawo za Non Line of Sight (NLOS) zokha ndi zomwe zimayerekezeredwa pakati pa chotumizira ndi cholandirira. Akuganiza kuti palibe njira ya LOS yomwe ilipo pakati pa chotumizira ndi cholandirira.
• MATLAB imapereka ntchito ya "rayleighchan" kuti iyerekezere chitsanzo cha njira ya rayleigh.
• Mphamvu imagawidwa mwachangu.
• Gawoli limagawidwa mofanana ndipo silidalira kukula kwake. Ndi mitundu yogwiritsidwa ntchito kwambiri ya Kutha kwa magetsi mu kulumikizana kwa opanda zingwe.
Kufooka kwa Rician
• Mu chitsanzo cha Rician, zigawo zonse ziwiri za Line of Sight (LOS) ndi non Line of Sight (NLOS) zimayerekezeredwa pakati pa transmitter ndi receiver.
• MATLAB imapereka ntchito ya "ricianchan" kuti iyerekezere chitsanzo cha njira ya rician.
Nakagami ikutha
Njira yotha kutha ya Nakagami ndi chitsanzo cha ziwerengero chomwe chimagwiritsidwa ntchito pofotokoza njira zolumikizirana zopanda zingwe momwe chizindikiro cholandirira chimatha kutha. Chimayimira malo omwe amatha kutha pang'ono mpaka kwakukulu monga madera akumatauni kapena akumidzi. Equation yotsatirayi ingagwiritsidwe ntchito kutsanzira chitsanzo cha njira yotha kutha ya Nakagami.
• Pankhaniyi tikutanthauza h = r*ejΦndipo ngodya Φ imagawidwa mofanana pa [-π, π]
• Chosinthika r ndi Φ chimaganiziridwa kuti chimadziyimira pawokha.
• Nakagami pdf yafotokozedwa motere.
• Mu pdf ya Nakagami, 2σ2= E{r2}, Γ(.) ndi ntchito ya Gamma ndipo k >= (1/2) ndi chifaniziro chofooka (madigiri a ufulu wokhudzana ndi chiwerengero cha zosintha zosasinthika za Gaussion).
• Poyamba idapangidwa pogwiritsa ntchito njira yoyesera kutengera miyeso.
• Mphamvu yolandira nthawi yomweyo imagawidwa ndi Gamma. • Ndi k = 1 Rayleigh = Nakagami
Kutha kwa Weibull
Njira iyi ndi chitsanzo china cha ziwerengero chomwe chimagwiritsidwa ntchito pofotokoza njira yolumikizirana yopanda zingwe. Njira yotha ya Weibull imagwiritsidwa ntchito kwambiri kuyimira malo omwe ali ndi mitundu yosiyanasiyana ya zinthu zomwe zimatha kuphatikizapo kutha kofooka komanso koopsa.
Kumene,
2σ2= E{r2}
• Kugawa kwa Weibull kukuwonetsanso kugawa kwa Rayleigh.
• Pamene X ndi Y ali ndi ma variable apakati a Gaussian a iid zero, envelopu ya R = (X2+ Y2)1/2ndi Rayleigh wogawidwa. • Komabe envelopu imafotokozedwa R = (X)2+ Y2)1/2, ndipo pdf yofanana (profile distribution profile) ndi Weibull distribution.
• Equation yotsatirayi ingagwiritsidwe ntchito kutsanzira chitsanzo cha Weibull chotha.
Mu tsamba lino tadutsa mitu yosiyanasiyana yokhudza kutha kwa njira monga chomwe chikutha, mitundu yake, mitundu ya kutha kwa njira, ntchito zake, ntchito zake ndi zina zotero. Munthu angagwiritse ntchito zomwe zaperekedwa patsamba lino kuti ayerekeze ndikupeza kusiyana pakati pa kutha kwa njira yaying'ono ndi kutha kwa njira yayikulu, kusiyana pakati pa kutha kwa njira ya flat fading ndi frequency selective fading, kusiyana pakati pa kutha kwa njira ya fading fading ndi slow fading, kusiyana pakati pa kutha kwa njira ya rayleigh ndi kutha kwa njira ya rician ndi zina zotero.
E-mail:info@rf-miso.com
Foni: 0086-028-82695327
Webusaiti: www.rf-miso.com
Nthawi yotumizira: Ogasiti-14-2023
