tugas v komunikasi bergerak (mobile radio propogasi) · web viewjuga, sistem pulsa bergantung pada...

TUGAS V KOMUNIKASI BERGERAK (MOBILE RADIO PROPOGASI)

1. MOBILE RADIO PROPAGASI:

FADING KECIL DAN MULTIPATH

Fading skala kecil digunakan untuk menggambarkan fluktuasi yang cepat dari amplitudo

sinyal radio melalui periode waktu atau jarak perjalanan yang pendek, sehingga efek path loss

skala besar mungkin diabaikan. Fading disebabkan oleh interferensi antara dua atau lebih versi

sinyal yang sampai pada penerima pada waktu yang sedikit berbeda saat ditransmisikan.

Gelombang ini, yang disebut sebagai gelombang rnultipath, menggabungkan antena penerima

untuk memberikan resultan sinyal yang dapat bervariasi dalam amplitudo dan fase, tergantung

pada distribusi dari intensitas dan waktu relatif propagasi dari gelombang dan bandwidth dari

sinyal yang ditransmisikan.

Gambar. Ilustrasi MOBILE RADIO PROPAGASI

4.1 Propagasi Multipath Skala Kecil

Multipath di saluran radio menciptakan efek fading skala kecil. Efek yang paling penting

adalah:

1. Perubahan yang cepat dalam kekuatan sinyal melalui jarak perjalanan kecil atau

interval waktu

2. Modulasi frekuensi acak karena berbagai pergeseran Doppler pada berbagai sinyal

multipath

3. Waktu dispersi (gema) yang disebabkan oleh multipath propagasi penundaan

Di daerah perkotaan, fading terjadi karena ketinggian antena ponsel berada di bawah

ketinggian struktur di sekitarnya sehingga tidak ada satu line-of -sight ke base station. Bahkan

ketika line-of -sight ada, multipath masih terjadi karena refleksi dari tanah dan struktur

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 1


sekitarnya. Gelombang radio yang masuk datang dari arah yang berbeda dengan penundaan

propagasi yang berbeda. Sinyal yang diterima oleh mobile pada setiap titik dalam ruang dapat

terdiri dari sejumlah besar gelombang pesawat memiliki amplitudo, fase, dan sudut kedatangan

yang terdistribusi secara acak. Komponen-komponen multipath menggabungkan secara vektor

pada antena penerima, dan dapat menyebabkan sinyal yang diterima oleh mobile mendistorsi

atau memudar (fading). Bahkan ketika penerima mobile stasioner, sinyal yang diterima dapat

memudar karena pergerakan benda-benda di sekitarnya di saluran radio. Jika objek dalam

saluran radio yang statis, dan gerak dianggap hanya karena itu dari ponsel, lalu memudar adalah

murni fenomena spasial. Variasi sinyal yang dihasilkan dianggap sebagai variasi sementara oleh

penerima ketika bergerak melalui medan multipath. Karena konstruktif dan efek destruktif

gelombang multipath menjumlahkan pada berbagai titik dalam ruang, penerima bergerak dengan

kecepatan tinggi dapat melewati beberapa memudar dalam waktu kecil. Dalam kasus yang lebih

serius, penerima dapat berhenti di lokasi tertentu di mana sinyal yang diterima dalam memudar.

Menjaga komunikasi yang baik kemudian dapat menjadi sulit, meskipun kendaraan yang lewat

atau orang-orang berjalan di sekitarnya dari ponsel sering dapat mengganggu pola medan,

sehingga mengurangi kemungkinan dari sinyal yang diterima tersisa di nol dalam untuk jangka

waktu yang panjang.

4.1.1 Faktor yang Mempengaruhi Fading Kecil

Banyak faktor fisik dalam saluran propagasi radio mempengaruhi fading skala kecil. Ini

meliputi:

1. Multipath propagasi - Kehadirannya mencerminkan objek dan scatterers dalam

saluran menciptakan lingkungan yang terus berubah yang menghilangkan energi sinyal

dalam amplitudo, fase, dan waktu. Efek ini menghasilkan beberapa versi dari sinyal

yang tiba di antena penerima, mengungsi sehubungan dengan satu sama lain dalam

waktu dan orientasi spasial. Fase acak dan amplitudo dari komponen multipath yang

berbeda menyebabkan fluktuasi kekuatan sinyal, sehingga mendorong memudar skala

kecil, sinyal distorsi, atau keduanya. Multipath propagasi sering memperpanjang

waktu yang diperlukan untuk bagian baseband dari sinyal untuk mencapai penerima

yang dapat menyebabkan sinyal mengolesi karena gangguan intersymbol.

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 2


2. Kecepatan dari mobile - relatif mçtion antara base station dan hasil mobile modulasi

frekuensi acak karena Doppler yang berbeda pergeseran pada setiap komponen

multipath. Pergeseran Doppler akan positif atau negatif tergantung pada apakah

handphone penerima bergerak menuju atau jauh dari base station.

3. Kecepatan benda sekitarnya - Jika objek dalam saluran radio dalam keadaan bergerak,

mereka menginduksi waktu yang bervariasi Doppler shift pada komponen inultipath.

Jika benda-benda di sekitarnya bergerak dengan kecepatan lebih besar dari ponsel,

maka ini efek mendominasi memudar skala kecil. Jika tidak, gerak surrounthng benda

dapat diabaikan, dan hanya kecepatan mobile kebutuhan yang dipertimbangkan.

4. Transmisi bandwidth dari sinyal - Jika radio iniitted transinyal bandwidth lebih besar

dari " bandwidth" dari saluran multipath, sinyal yang diterima akan terdistorsi, tetapi

kekuatan sinyal yang diterima tidak akan memudar banyak di daerah setempat (yaitu,

memudar sinyal berskala kecil tidak akan signifikan).

Seperti yang akan ditampilkan, bandwidth saluran dapat diukur oleh bandwidth koherensi

yang terkait dengan struktur tertentu multipath saluran. Bandwidth koherensi adalah ukuran

maksimal perbedaan frekuensi sinyal yang masih sangat berkorelasi dalam amplitudo. Jika sinyal

yang ditransmisikan memiliki bandwidth yang sempit dibandingkan dengan channel, amplitudo

sinyal akan berubah dengan cepat, tetapi sinyal akan tidak terdistorsi dalam waktu. Dengan

demikian, statistik kekuatan sinyal skala kecil dan kemungkinan mengolesi sinyal muncul jarak

skala kecil sangat banyak terkait dengan amplitudo tertentu dan penundaan multipath channel,

serta bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan.

4.1.2 Pergeseran Doppler

Pertimbangkan bergerak seluler dengan kecepatan konstan v, sepanjang ruas jalan

memiliki panjang d antara titik X dan Y, sementara itu menerima sinyal dari Sumber S jarak

jauh, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 4.1. Perbedaan panjang jalan bepergian dengan

gelombang dari sumber S ke ponsel pada titik-titik X Andy = dcosO = vAtcosO. Di mana pada

waktu yang diperlukan untuk ponsel untuk melakukan perjalanan dari X ke Y, dan $ adalah

diasumsikan sama pada titik-titik X dan Y karena sumber dianggap sangat jauh. Perubahan fasa

pada sinyal yang diterima karena perbedaan jalan panjang karena itu

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 3


dan karenanya perubahan jelas dalam frekuensi, atau pergeseran Doppler, diberikan oleh fd '

dimana:

Persamaan (4.2) berhubungan pergeseran Doppler dengan kecepatan mobile dan spasial sudut

antara arah gerak dari mobile dan arah kedatangan gelombang. Hal ini dapat dilihat dari

persamaan (4.2) bahwa jika ponsel bergerak menuju arah datangnya gelombang, pergeseran

Doppler adalah positif (frekuensi yang diterima jelas meningkat), dan jika ponsel bergerak

menjauh dari arah kedatangan gelombang, pergeseran Doppler adalah negatif (frekuensi yang

diterima jelas berkurang). Seperti ditunjukkan dalam bagian 4.7.1, multipath komponen dari

sinyal CW yang datang dari arah yang berbeda berkontribusi Doppler untuk penyebaran sinyal

yang diterima, sehingga meningkatkan bandwidth sinyal.

4.2 Impulse Response Model Channel Multipath

Variasi kecil dari sinyal radio selular dapat langsung berhubungan dengan respon impuls

saluran radio mobile. Respon impuls adalah karakterisasi saluran wideband dan berisi semua

informasi yang diperlukan untuk mensimulasikan atau menganalisis semua jenis radio transmisi

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 4


melalui saluran tersebut. Hal ini berasal dari kenyataan bahwa saluran radio bergerak dapat

dimodelkan sebagai filter linier dengan waktu yang bervariasi respon impulse, dimana variasi

waktu adalah karena gerak receiver di ruang angkasa. Penyaringan sifat saluran tersebut

disebabkan oleh penjumlahan amplitudo dan keterlambatan dari beberapa gelombang tiba di

setiap

waktu instan. Respon impuls adalah karakterisasi yang berguna saluran, karena dapat digunakan

untuk memprediksi dan membandingkan kinerja banyak berbeda sistem komunikasi mobile dan

bandwidth transmisi tertentu kondisi kanal mobile. Gambar lb menunjukkan bahwa saluran radio

bergerak dapat dimodelkan sebagai filter linier dengan waktu yang bervariasi respon impulse,

mempertimbangkan kasus di mana variasi waktu adalah karena gerak penerima di ruang angkasa

. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 4.2.

Dalam Gambar 4.2, penerima bergerak sepanjang tanah di beberapa kecepatan konstan v

Untuk posisi d tetap, saluran antara pemancar dan penerima dapat dimodelkan sebagai waktu

sistem invarian linier. Namun, karena berbeda gelombang multipath yang memiliki

keterlambatan propagasi yang bervariasi lebih berbeda spasial lokasi penerima, respon impuls

waktu linear invariant saluran harus menjadi fungsi dari posisi penerima. Artinya, saluran respon

impuls dapat dinyatakan sebagai h (d, t). Mari x (t) mewakili ditransmisikan sinyal, maka sinyal

yang diterima y (d, t) pada posisi d dapat dinyatakan sebagai sebuah lilitan x (t) dengan h (d, t).

Untuk sistem kausal, h (d, t) = 0 untuk t.cO, sehingga persamaan (4.3) akan tereduksi menjadi

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 5


Karena penerima bergerak sepanjang tanah dengan kecepatan konstan v, posisi penerima dapat

dengan dinyatakan sebagai

4.2.1 Hubungan Antara Bandwidth dan Diterima Daya

Dalam sistem komunikasi nirkabel yang sebenarnya, respon impuls multipath yang

saluran diukur di lapangan menggunakan teknik saluran terdengar. Kita sekarang

mempertimbangkan dua saluran terdengar kasus-kasus ekstrim sebagai sarana menunjukkan

bagaimana memudar skala kecil berperilaku cukup berbeda untuk dua sinyal dengan berbeda

bandwidth di kanal multipath identik. Pertimbangkan berdenyut, ditransmisikan sinyal RF dari

bentuk

dimana p (t) adalah baseband berulang kereta pulsa dengan lebar pulsa yang sangat sempit Tb,

dan periode pengulangan TREP yang jauh lebih besar daripada maksimum yang diukur

keterlambatan kelebihan Tmax dalam saluran.

dan membiarkan p (t) menjadi nol di tempat lain untuk semua penundaan selisih lebih. Low pass

kanal output r (t) dekat mendekati respon impuls hb (t) dan diberikan oleh

4.3 Pengukuran Multipath Kecil

Karena pentingnya struktur multipath dalam menentukan efek fading skala kecil,

sejumlah saluran wideband teknik terdengar telah dikembangkan. Teknik-teknik ini dapat

diklasifikasikan sebagai pengukuran pulsa langsung, spread spectrum geser pengukuran

correlator, dan frekuensi menyapu pengukuran.

4.3.1 Direct RF Pulse Sistem

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 6


Sebuah saluran sederhana terdengar pendekatan sistem pulsa RE langsung (lihat Gambar

4.6). Teknik ini memungkinkan para insinyur untuk menentukan cepat keterlambatan listrik

profil setiap saluran, seperti yang ditunjukkan oleh Rappaport dan Seidel ER.ap89], [Rap9O].

Pada dasarnya pita lebar berdenyut radar bistatic, sistem ini mentransmisikan pulsa berulang

lebar TBB s, dan menggunakan penerima dengan bandpass filter lebar (BW = 2/tbbHz). Sinyal

tersebut kemudian diperkuat, dideteksi dengan detektor amplop, dan ditampilkan dan disimpan

pada osiloskop kecepatan tinggi. Ini memberikan langsung pengukuran kuadrat dari respon

impuls kanal convolved dengan pulsa probing (lihat persamaan (4.17)). Jika osiloskop diatur

pada rata-rata modus, maka sistem ini dapat memberikan daya rata-rata profil penundaan lokal.

Aspek lain yang menarik dari sistem ini adalah kurangnya kompleksitas, karena off-the-shelf

peralatan dapat digunakan.

Minimum penundaan diatasi antara komponen multipath adalah sama dengan yang

probing lebar pulsa tb. Masalah utama dengan sistem ini adalah bahwa hal itu tergantung pada

gangguan dan kebisingan, karena filter passband lebar diperlukan untuk multipath resolusi

waktu. Juga, sistem pulsa bergantung pada kemampuan untuk memicu osiloskop pada sinyal tiba

pertama. Jika sinyal yang tiba pertama diblokir atau memudar, memudar parah terjadi, dan

mungkin sistem mungkin tidak memicu benar.

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 7


Kerugian lain adalah bahwa fase multipath individu komponen tidak diterima, karena

penggunaan detektor amplop. Namun, penggunaan detektor koheren memungkinkan pengukuran

fase multipath menggunakan teknik ini.

4.33 Frekuensi Domain Saluran Sounding

Karena hubungan ganda antara domain waktu dan frekuensi teknik domain, adalah

mungkin untuk mengukur respon impuls saluran dalam domain frekuensi. Gambar 4.8

menunjukkan domain frekuensi saluran sounder yang digunakan untuk mengukur respon impuls

saluran. Sebuah vektor network analyzer mengendalikan disintesis frekuensi penyapu, dan set tes

S-parameter yang digunakan untuk memantau respon frekuensi saluran. Penyapu memindai

frekuensi tertentu band (berpusat pada operator) dengan melangkah melalui frekuensi diskrit.

Jumlah dan jarak dari langkah-langkah frekuensi berdampak resolusi waktu pengukuran respon

impuls. Untuk setiap langkah frekuensi, uji S-parameter set mentransmisikan tingkat sinyal

diketahui pada port 1 dan memonitor sinyal yang diterima tingkat di port 2. Ini tingkat sinyal

memungkinkan analisa untuk menentukan respon kompleks (yaitu, keberlanjutan S21 (w)) dari

saluran di atas frekuensi yang diukur jangkauan. Respon transmisivitas adalah representasi

domain frekuensi respons impuls kanal. Respon ini kemudian dikonversi ke domain waktu

menggunakan inverse discrete Fourier transform (IDFT) pengolahan, memberikan band terbatas

versi respon impuls. Dalam teknik ini bekerja dengan baik dan secara tidak langsung

memberikan amplitudo dan fase informasi dalam domain waktu. Namun, sistem membutuhkan

kalibrasi cermat dan sinkronisasi tertanam antara pemancar dan penerima, sehingga hanya

berguna untuk pengukuran sangat dekat (misalnya, indoor saluran sounthng). Keterbatasan lain

dengan adalah sifat pengukuran non - real-time. Untuk waktu saluran beragam, respon frekuensi

saluran dapat berubah dengan cepat, memberikan dorongan yang keliru pengukuran respon.

Untuk mengurangi efek ini, menyapu kali cepat diperlukan untuk menjaga jumlah menyapu

frekuensi respon pengukuran selang sesingkat mungkin.

Waktu menyapu lebih cepat dapat dicapai dengan mengurangi jumlah frekuensi langkah,

tapi ini pengorbanan resolusi waktu dan kelebihan berbagai keterlambatan dalam domain waktu.

Sistem frekuensi menyapu telah berhasil digunakan untuk indoor

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 8


4.4 Parameter Mobile Multipath Saluran

Banyak parameter kanal multipath berasal dari profil penundaan listrik, diberikan oleh

persamaan (4.18). Profil keterlambatan listrik diukur dengan menggunakan teknik dibahas dalam

Bagian 4.4 dan umumnya direpresentasikan sebagai plot relative menerima kuasa sebagai fungsi

kelebihan penundaan sehubungan dengan waktu tunda tetap referensi. Profil keterlambatan

listrik ditemukan oleh rata-rata daya sesaat menunda pengukuran profil di wilayah setempat

untuk menentukan rata-rata skala kecil daya profil penundaan. Tergantung pada resolusi waktu

dari menyelidik pulsa dan jenis multipath kanal dipelajari, peneliti sering memilih untuk sampel

pada pemisahan spasial seperempat dari panjang gelombang dan lebih receiver gerakan tidak

lebih besar dari 6 m di saluran terbuka dan tidak lebih besar dari 2 di dalam saluran indoor di

450 MHz - 6 GHz jangkauan. Ini contoh kecil skala menghindari bias yang rata-rata berskala

besar dalam statistik skala kecil yang dihasilkan. Gambar 4.9 menunjukkan khas daya penundaan

profil plot dari saluran outdoor dan indoor, ditentukan dari sejumlah besar sampel erat profil

seketika.

4.4.1 Waktu Dispersi Parameter

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 9


Dalam rangka untuk membandingkan saluran multipath yang berbeda dan untuk

mengembangkan beberapa umum pedoman desain untuk sistem nirkabel, parameter yang terlalu

mengukur saluran multipath digunakan. Rata-rata kelebihan delay, delay rms menyebar, dan

delay kelebihan spread (X dB) adalah parameter kanal multipath yang dapat ditentukan dari

kekuatan profil penundaan. Sifat dispersif waktu pita lebar saluran multipath yang paling sering

diukur oleh kelebihan keterlambatan rata-rata mereka (0 dan delay spread rms (ar). Rata-rata

kelebihan penundaan adalah saat pertama daya profil dan didefinisikan sebagai

The rms delay spread adalah akar kuadrat dari momen sentral kedua daya profil delay

dan didefinisikan sebagai

Dimana

Penundaan ini diukur relatif terhadap sinyal terdeteksi pertama tiba di receiver untuk = 0.

Persamaan (4.35) - (4.37) tidak bergantung pada kekuasaan mutlak tingkat P (t), tetapi hanya

amplitudo relatif dari komponen multipath dalam P (t). Nilai umum keterlambatan rms

penyebaran berada di urutan mikrodetik di luar saluran radio mobile dan pada urutan nanodetik

di dalam ruangan saluran radio. Tabel 4.1 menunjukkan nilai yang terukur khas penundaan rms

menyebar.

Penting untuk dicatat bahwa rms delay spread dan kelebihan mean delay adalah

idefinisikan dari satu kekuatan profil penundaan yang merupakan rata-rata sementara atau spasial

pengukuran respon impuls berturut-turut dikumpulkan dan rata-rata lebih daerah setempat.

Khususnya, banyak pengukuran dilakukan di banyak daerah setempat untuk menentukan

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 10


berbagai statistik dari parameter kanal multipath untuk sistem komunikasi mobile di wilayah

skala besar [ Rap9O ].

Kelebihan delay maksimum (X dB) dari profil keterlambatan listrik didefinisikan sebagai

penundaan waktu selama multipath energi jatuh ke X dB di bawah maksimum. Dengan kata lain,

kelebihan delay maksimum didefinisikan sebagai t0, di mana t0 adalah sinyal yang tiba pertama

dan keterlambatan maksimum di mana sebuah multipath komponen dalam X dB dari sinyal

mulltipath terkuat tiba (yang tidak belum tentu tiba di t0) . Gambar 4.10 mengilustrasikan

perhitungan maksimal

kelebihan penundaan untuk komponen multipath dalam 10 dB maksimal. itu

kelebihan delay maksimum ( X dB ) mendefinisikan batas temporal multipath yang

di atas ambang tertentu. Nilai kadang-kadang disebut kelebihan

menunda penyebaran kekuatan profil keterlambatan , tetapi dalam semua kasus harus ditentukan

dengan

ambang batas yang berhubungan lantai kebisingan multipath maksimal menerima multipath

komponen .

Dalam prakteknya , nilai untuk P , dan tergantung pada pilihan ambang batas kebisingan

digunakan untuk memproses P ( t ) . Kebisingan threshold digunakan untuk membedakan antara

menerima komponen multipath dan kebisingan termal . Jika ambang batas kebisingan diatur

terlalu rendah , maka suara akan diproses sebagai multipath , sehingga menimbulkan nilai-nilai

t , P. dan yang terlalu tinggi .

Perlu dicatat bahwa daya penundaan proffle dan frekuensi besarnya

respon ( respon spektral ) dari saluran radio bergerak terkait

melalui Transformasi Fourier . Oleh karena itu mungkin untuk mendapatkan setara

deskripsi saluran dalam domain frekuensi menggunakan respon frekuensi

karakteristik . Analog dengan parameter delay spread dalam domain waktu ,

bandwidth yang koherensi digunakan untuk mengkarakterisasi saluran dalam frekuensi

domain . The rms delay spread dan bandwidth koherensi berbanding terbalik

satu sama lain , meskipun hubungan mereka dengan tepat adalah fungsi yang tepat

Struktur multipath .

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 11


PANJI KRISNA DC / 105060307111050 12


PANJI KRISNA DC / 105060307111050 13


4.4.2 Coherence Bandwidth

Sementara penundaan penyebaran adalah fenomena alam yang disebabkan oleh tercermin dan

jalur propagasi tersebar di saluran radio, bandwidth koherensi,

adalah relasi didefinisikan berasal dari rms delay spread. Bandwidth yang Koherensi adalah

ukuran statistik dari berbagai frekuensi di mana saluran bisa

dianggap "flat" (yaitu, saluran yang melewati semua komponen spektral dengan

keuntungan kira-kira sama dan fase linier); Dengan kata lain, bandwidth koherensi

adalah rentang frekuensi di mana dua komponen frekuensi memiliki

potensi kuat untuk korelasi amplitudo. Dua sinusoid dengan frekuensi pemisahan

lebih besar daripada dipengaruhi cukup berbeda oleh saluran. Jika koherensi

bandwidth didefinisikan sebagai bandwidth di mana korelasi frekuensi

Fungsi di atas 0,9, maka bandwidth koherensi adalah sekitar [Lee89b}

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 14


Jika definisi santai sehingga fungsi korelasi frekuensi di atas 0,5.

maka bandwidth koherensi adalah sekitar

Penting untuk dicatat bahwa hubungan yang tepat antara bandwidth yang koherensi

dan delay NNS menyebar tidak ada, dan persamaan (4,38) dan (4,39) adalah

"bola taman memperkirakan". Secara umum, teknik analisis spektral dan simulasi

diperlukan untuk menentukan dampak yang tepat waktu bervariasi multipath memiliki pada

sinyal yang ditransmisikan tertentu [Chu87], [Fun93], [Ste941. Untuk alasan ini, akurat

model kanal multipath harus digunakan dalam desain modem khusus untuk

aplikasi nirkabel ERap9la], [Woe941.

4.4.3 Doppler spread dan Waktu Coherence

Delay spread dan bandwidth koherensi adalah parameter yang menggambarkan

Waktu sebar sifat saluran di daerah setempat. Namun, mereka tidak menawarkan

informasi tentang waktu yang bervariasi sifat saluran yang disebabkan oleh relatif

gerak antara stasiun bergerak dan basis , atau dengan gerakan benda-benda di

saluran . Doppler spread dan waktu koherensi adalah parameter yang menggambarkan

waktu yang berbeda-beda sifat saluran di wilayah skala kecil .

Doppler spread BD adalah ukuran memperluas spektrum disebabkan oleh

laju perubahan dari saluran radio mobile dan didefinisikan sebagai rentang frekuensi

di mana spektrum Doppler yang diterima pada dasarnya adalah non - nol.

Ketika nada sinusoidal murni frekuensi ditransmisikan , sinyal yang diterima

spektrum , yang disebut spektrum Doppler , akan memiliki komponen dalam kisaran -

untuk + mana fd adalah pergeseran Doppler . Jumlah memperluas spektrum

tergantung pada yang merupakan fungsi dari kecepatan relatif mobile , dan

sudut 9 antara arah gerak dari mobile dan arah kedatangan

gelombang tersebar . Jika bandwidth sinyal baseband jauh lebih besar dari BD ,

efek Doppler spread dapat diabaikan pada penerima . Ini adalah memudar lambat

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 15


channel .

Koherensi waktu T , adalah waktu domain ganda Doppler spread dan digunakan

untuk mengkarakterisasi berbagai sifat waktu dispersiveness frekuensi

channel dalam domain waktu . Doppler spread dan waktu koherensi adalah

berbanding terbalik dengan satu sama lain . Artinya ,

Koherensi tine sebenarnya ukuran statistik dari durasi waktu selama

yang respon impuls kanal pada dasarnya invarian, dan mengkuantifikasi

kesamaan respon kanal pada waktu yang berbeda. Dengan kata lain, koherensi

Waktu adalah durasi waktu di mana dua sinyal yang diterima memiliki potensi kuat

untuk korelasi amplitudo. Jika bandwidth timbal balik dari sinyal baseband

lebih besar dari waktu koherensi saluran, maka saluran akan berubah

selama transmisi pesan baseband, sehingga menyebabkan distorsi pada

penerima. Jika waktu koherensi didefinisikan sebagai waktu di mana korelasi waktu

fungsi di atas 0,5, maka waktu koherensi adalah sekitar iSte94l

di mana Tm adalah pergeseran Doppler maksimum yang diberikan oleh Tm = v / k. Dalam

prakteknya, (4.40.a)

menunjukkan durasi waktu selama sinyal Rayleigh fading dapat berfluktuasi liar, dan (4.40.b)

sering terlalu membatasi. Aturan populer praktis untuk modem

komunikasi digital adalah untuk menentukan waktu koherensi sebagai mean geometrik

persamaan (4.40.a) dan (4.40.b). Artinya,

Definisi waktu koherensi menyiratkan bahwa dua sinyal tiba dengan

waktu pemisahan yang lebih besar daripada yang terpengaruh secara berbeda oleh saluran. untuk

Misalnya, untuk kendaraan bepergian 60 mph menggunakan pembawa 900 MHz, seorang

konservatif

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 16


nilai dapat ditampilkan menjadi 2,22 ms dari (4.40.b). Jika transmisi digital

sistem digunakan, maka selama tingkat simbol lebih besar dari I = 454 bps,

saluran tidak akan menyebabkan distorsi karena gerak (bagaimanapun distorsi bisa

Hasil dari multipath waktu delay spread, tergantung pada impuls saluran

respon). Menggunakan rumus praktis (4.40.c), = 6.77 ms dan simbol

Tingkat harus melebihi 150 bit / s untuk menghindari distorsi karena dispersi frekuensi.

4.5 Jenis Kecil memudar

Bagian 4.3 menunjukkan bahwa jenis memudar dialami oleh sinyal

menyebarkan melalui saluran radio bergerak tergantung pada sifat ditransmisikan

sinyal sehubungan dengan karakteristik saluran. tergantung pada

hubungan antara parameter sinyal (seperti bandwidth, periode simbol,

dll) dan parameter saluran (seperti keterlambatan rms menyebar dan Doppler spread),

sinyal yang ditransmisikan berbeda akan menjalani berbagai jenis memudar. Waktu dispersi

dan mekanisme dispersi frekuensi saluran radio bergerak menyebabkan

empat efek yang berbeda mungkin, yang diwujudkan tergantung pada sifat

sinyal yang dikirimkan, saluran, dan kecepatan. Sementara multipath delay

penyebaran mengarah ke waktu dispersi dan frekuensi selektif fading, Doppler menyebar

menyebabkan dispersi frekuensi dan waktu memudar selektif. Kedua propagasi

mekanisme yang independen satu sama lain. Gambar 4.11 menunjukkan sebuah pohon dari

empat

berbagai jenis memudar.

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 17


4.5.1 Efek Memudar Karena Multipath kapur Penundaan Menyebar

Waktu dispersi karena multipath menyebabkan sinyal yang ditransmisikan untuk menjalani

datar atau frekuensi selektif fading.

4.5.1.1 memudar datar

Jika saluran radio mobile memiliki gain konstan dan respon fase linier

selama bandwidth yang lebih besar daripada bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan,

maka sinyal yang diterima akan menjalani flat fading. Jenis memudar secara historis

jenis yang paling umum dari memudar dijelaskan dalam literatur teknis. di flat

memudar, struktur multipath saluran adalah sedemikian rupa sehingga karakteristik spektral

dari sinyal yang diawetkan pada penerima. Namun

kekuatan perubahan sinyal yang diterima dengan waktu, karena fluktuasi gain

dari saluran yang disebabkan oleh multipath. Karakteristik dari kanal flat fading

diilustrasikan pada Gambar 4.12.

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 18


Hal ini dapat dilihat dari Gambar 4.12 bahwa jika perubahan saluran keuntungan dari waktu ke

waktu ,

perubahan amplitudo terjadi pada sinyal yang diterima . Seiring waktu , sinyal yang diterima

r ( t ) bervariasi dalam keuntungan , tetapi spektrum transmisi yang diawetkan . dalam

kanal flat fading , bandwidth timbal balik dari sinyal yang ditransmisikan jauh

lebih besar dari keterlambatan multipath waktu penyebaran saluran , dan h , , ( t , r ) dapat

didekati sebagai tidak memiliki kelebihan delay ( yaitu , fungsi delta tunggal dengan r = 0 ) .

Saluran memudar datar juga dikenal sebagai saluran uarying amplitudo dan

kadang-kadang disebut sebagai saluran narrowband , karena bandwidth dari

diterapkan sinyal sempit dibandingkan dengan bandwidth saluran flat fading . khas

saluran flat fading menyebabkan memudar dalam, sehingga mungkin memerlukan 20 atau 30 dB

lebih

pemancar kekuatan untuk mencapai tingkat kesalahan bit rendah selama masa memudar sedalam

dibandingkan dengan sistem operasi melalui saluran non - memudar . Pembagian

keuntungan sesaat saluran flat fading penting untuk merancang link radio ,

dan distribusi amplitudo yang paling umum adalah distribusi Rayleigh . itu

Model kanal flat fading Rayleigh mengasumsikan bahwa saluran menginduksi amplitudo

yang bervariasi dalam waktu sesuai dengan distribusi Rayleigh .

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 19


Untuk meringkas , sinyal mengalami flat fading jika

Dan

mana bandwidth timbal balik ( misalnya , periode simbol ) dan B5 adalah bandwidth ,

masing-masing, dari modulasi ditransmisikan , dan dan merupakan NTIS

menunda penyebaran dan bandwidth koherensi , masing-masing, dari saluran .

4.5.1.2 Frekuensi memudar Selektif

Jika saluran memiliki konstan - gain dan respon fase linier atas

bandwith yang lebih kecil dari bandwidth sinyal yang ditransmisikan , maka

channel menciptakan frekuensi selective fading pada sinyal yang diterima . Di bawah seperti

kondisi respon impuls saluran memiliki multipath delay spread yang

greafer dari bandwidth timbal balik dari pesan gelombang ditransmisikan .

Ketika ini terjadi, sinyal yang diterima meliputi beberapa versi yang ditransmisikan

bentuk gelombang yang dilemahkan ( pudar ) dan tertunda dalam waktu, dan karenanya

sinyal yang diterima terdistorsi . Frekuensi selektif fading adalah karena dispersi tine

dari simbol-simbol ditransmisikan dalam saluran . Jadi saluran menginduksi

intersymbol interference ( IS! ) . Dilihat dalam domain frekuensi , frekuensi tertentu

komponen dalam spektrum sinyal yang diterima memiliki keuntungan lebih besar daripada yang

lain .

Frekuensi saluran selektif fading jauh lebih sulit untuk model daripada

saluran flat fading karena setiap sinyal multipath harus dimodelkan dan saluran

harus dianggap sebagai filter linier . Ini adalah alasan inilah wideband

pengukuran multipath dibuat , dan model yang dikembangkan dari pengukuran ini .

Ketika menganalisis sistem komunikasi bergerak , impuls statistik

Model respon seperti 2 - ray Rayleigh fading Model ( yang menganggap

respon impuls yang akan terdiri dari dua fungsi delta yang independen memudar

dan memiliki waktu tunda yang cukup di antara mereka untuk menginduksi frekuensi selektif

fading

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 20


pada sinyal diterapkan ) , atau komputer yang dihasilkan atau diukur respon impuls ,

umumnya digunakan untuk menganalisis frekuensi memudar skala kecil selektif . Gambar

4.13 menggambarkan karakteristik frekuensi selektif fading . Untuk frekuensi selektif fading ,

spektrum S ( I) dari sinyal yang ditransmisikan

memiliki bandwidth yang lebih besar dari koherensi bandwith Bc saluran.

Dilihat dalam domain frekuensi , saluran menjadi frekuensi selektif ,

mana keuntungan yang berbeda untuk komponen frekuensi yang berbeda . Frekuensi selektif

fading disebabkan oleh multipath delay & pendekatan mana atau melebihi simbol

periode simbol ditransmisikan . Frekuensi saluran memudar selektif p1so

dikenal sebagai wideband saluran karena bandwidth dari sinyal s ( t ) lebih lebar

dari bandwidth respon impuls kanal . Seperti waktu bervariasi , saluran

bervariasi gain dan fase seluruh spektrum s ( t ) , sehingga waktu yang berbeda-beda

distorsi pada sinyal yang diterima r ( t ) . Untuk meringkas , sinyal mengalami frekuensi

selective fading jika

Dan

4.5.2 Efek Memudar Karena Doppler Penyebaran

4.5.2.1 Cepat memudar

Tergantung pada seberapa cepat ditransmisikan baseband sinyal perubahan sebagai

dibandingkan dengan laju perubahan saluran, saluran dapat diklasifikasikan baik

sebagai cepat memudar atau lambat fading. Dalam saluran memudar cepat, saluran

respon impulse perubahan cepat dalam durasi simbol. Artinya, koherensi

saat saluran lebih kecil dari periode simbol yang ditransmisikan

sinyal. Hal ini menyebabkan frekuensi dispersi (juga disebut waktu selektif fading) karena

Doppler spreading, yang mengarah ke sinyal distorsi. Dilihat dari frekuensi

domain, distorsi sinyal karena cepat memudar meningkat dengan meningkatnya Doppler

menyebar relatif terhadap bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan. Oleh karena itu, sinyal

yang

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 21


mengalami cepat memudar jika

Dan

Perlu dicatat bahwa ketika saluran ditentukan sebagai cepat atau lambat memudar

channel , itu tidak menentukan apakah saluran memudar datar atau frekuensi selektif

di alam . Cepat memudar hanya berkaitan dengan laju perubahan saluran karena

gerak . En kasus kanal flat fading , kita dapat mendekati impuls

respon menjadi hanya fungsi delta (tidak ada waktu tunda ) . Oleh karena itu , sebuah flat

fading , cepat

fading adalah saluran di mana amplitudo fungsi delta bervariasi

lebih cepat dari laju perubahan sinyal baseband ditransmisikan . Dalam kasus

frekuensi selektif , saluran cepat memudar , amplitudo , fase , dan waktu

keterlambatan salah satu dari komponen multipath bervariasi lebih cepat daripada tingkat

mengubah dari sinyal yang ditransmisikan . Dalam prakteknya , cepat memudar hanya terjadi

untuk yang sangat rendah

kecepatan data .

4.5.2.2 memudar Lambat

Dalam saluran memudar lambat , saluran impuls perubahan respon pada tingkat

jauh lebih lambat daripada baseband ditransmisikan sinyal s ( t ) . Dalam hal ini , saluran

dapat diasumsikan statis selama satu atau beberapa interval bandwidth yang timbal balik .

Dalam domain frekuensi , ini berarti bahwa penyebaran Doppler saluran adalah

jauh lebih sedikit daripada bandwidth dari sinyal baseband . Oleh karena itu , sinyal mengalami

memperlambat memudar jika

Dan

Harus jelas bahwa kecepatan mobile (atau kecepatan benda di

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 22


channel) dan sinyal baseband menentukan apakah sinyal mengalami

cepat memudar atau lambat memudar.

Hubungan antara berbagai parameter multipath dan jenis memudar

dialami oleh sinyal dirangkum dalam Gambar 4.14. Selama bertahun-tahun,

beberapa penulis telah bingung tenns cepat dan lambat memudar dengan istilah berskala

dan skala kecil memudar. Perlu ditekankan bahwa cepat dan lambat memudar

berurusan dengan hubungan antara laju perubahan dalam saluran dan

sinyal yang dikirimkan, dan tidak dengan jalur propagasi model rugi.

PANJI KRISNA DC / 105060307111050 23

tugas v komunikasi bergerak (mobile radio propogasi) · web viewjuga, sistem pulsa bergantung pada...

Documents