Qual è la propagazione multipath

Riassunto: tutorial o panoramica sugli elementi fondamentali della propagazione radio multipath e modi in cui colpisce la trasmissione del segnale radio.

propagazione multipath è un fatto della vita in qualsiasi scenario radio terrestre. Mentre la diretta o linea di percorso di vista è normalmente il segnale utile principale, un ricevitore radio riceve numerosi segnali risultanti dal segnale prendere un gran numero di percorsi diversi. Questi percorsi possono essere il risultato di riflessioni da edifici, montagne o altre superfici riflettenti compresi acqua, ecc che può essere adiacente al percorso principale. Inoltre altri effetti quali riflessi ionosferiche danno luogo a propagazione multipath come fa canalizzazione troposferico.

La propagazione multipath risultante dalla varietà di percorsi di segnale che possono esistere tra il trasmettitore e il ricevitore possono dar luogo ad interferenze in una varietà di modi tra cui distorsione del segnale, perdita di dati e multipath fading.

basi di propagazione multipath

multipath fading

I segnali vengono ricevuti in un ambiente terrestre, cioè dove riflessioni sono presenti segnali arrivano al ricevitore dal trasmettitore attraverso una varietà di percorsi. Il segnale complesso ricevuto è la somma di tutti i segnali presenti all'antenna. Talvolta questi siano in fase con il segnale principale e si aggiunge ad esso, aumentando la sua forza. Altre volte potrebbero interferire con l'altro. Ciò comporterà la forza complessiva del segnale è ridotto.

A volte ci saranno cambiamenti nella lunghezza percorso relativo. Ciò potrebbe portare sia dal trasmettitore o ricevitore movimento o un qualsiasi degli oggetti che fornisce una superficie mobile riflettente. Ciò comporta le fasi dei segnali che arrivano al cambiamento ricevente, e questo a sua volta comporta l'intensità del segnale varia. È questo che causa la dissolvenza che è presente su molti segnali.

L'interferenza causata da propagazione multipath

Multipath propagazione può dar luogo ad interferenze che possono ridurre il rapporto segnale rumore e ridurre i tassi di errore di bit per segnali digitali. Una causa di una degradazione della qualità del segnale è la dissolvenza multipath già descritto. Tuttavia ci sono altri modi in cui la propagazione multipath può degradare il segnale e compromettere la sua integrità.

Uno dei modi che è particolarmente evidente quando si guida in una macchina e l'ascolto di una radio FM. In alcuni punti il ​​segnale sarà distorto e sembrano rompere. Questo deriva dal fatto che il segnale è modulato in frequenza ed in qualsiasi momento, la frequenza del segnale ricevuto fornisce la tensione istantanea per l'uscita audio. Se si verifica propagazione multipath, poi due o più segnali appariranno al ricevitore. Uno è la diretta o linea di segnale di vista, e un altro è un segnale riflesso. Poiché questi arriveranno momenti diversi a causa delle diverse lunghezze del percorso, avranno diverse frequenze, causati dal fatto che i due segnali sono stati trasmessi dal trasmettitore in tempi leggermente diversi. Pertanto quando i due segnali sono ricevuti insieme, distorsione può verificarsi se hanno simili livelli di intensità del segnale.

 

Come intersimbolica interferenza può essere evitato

Un modo per superare questo è di trasmettere i dati a una velocità il segnale viene campionato, solo quando tutte le riflessioni sono arrivati ​​e i dati sono stabili. Questo limita naturalmente la velocità alla quale i dati possono essere trasmessi, ma assicura che i dati non sono corrotti e il tasso di errore è ridotto al minimo. Per calcolare questa volta il ritardo deve essere calcolato utilizzando le stime dei ritardi massimi che possono essere incontrate dalle riflessioni.

OFDM e la propagazione multipath

Al fine di soddisfare i requisiti per trasmettere grandi quantità di dati su un canale radio, è necessario scegliere la forma più appropriata di formato del segnale portante. Una forma di segnale si presta a trasmissioni di dati radio in un ambiente dove i riflessi possono essere presenti è Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM. Un segnale OFDM comprende un gran numero di vettori, ognuno dei quali vengono modulati con un flusso di dati a bassa velocità in bit. In questo modo i due requisiti contrattuali per la trasmissione dati ad alta velocità, per soddisfare i requisiti di capacità e bassa velocità di bit per soddisfare i requisiti di interferenza intersimbolica possono essere soddisfatte.

Mentre propagazione multipath crea interferenze per molti sistemi di comunicazione radio, può anche essere usato vantaggiosamente per fornire capacità aggiuntiva su un dato canale. Utilizzando un sistema noto come MIMO, Multiple Input Multiple Output, è possibile multipla la capacità di dati di un determinato canale più volte utilizzando la propagazione multipath esistente.

In considerazione dei vantaggi che i MiMo, molti schemi wireless e radio corrente di comunicazione stanno usando per fare uso molto più efficiente dello spettro disponibile. Lo svantaggio di MIMO è che richiede l'impiego di più antenne, e con apparecchi portatili moderni come telefoni cellulari essendo sempre più piccola, può essere difficile collocare traino antenne sufficientemente distanziati su di loro.

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