Vícecestné šíření
Vícecestné šíření rádiového signálu ovlivňuje prakticky všechny bezdrátové signály: může způsobit rušení nebo jej lze použít ke zvýšení výkonu pomocí technik, jako je MIMO.
Výukový program šíření rádiových vln Zahrnuje:
Základy šíření rádiového signálu Útlum rádiového signálu Šíření volným prostorem a útlum Rozpočet spojení Odraz rádiových vln Lom rádiových vln Difrakce rádiových vln Vícecestné šíření Vícecestný únik Rayleighův únik Atmosféra a rádiové šíření
Vícecestné šíření je skutečností v jakémkoli scénáři pozemního rádia. Zatímco požadujeme signál šířící se přímou nebo přímo viditelnou cestou, rádiový přijímač bude přijímat různé verze stejného signálu, který prošel z vysílače mnoha různými cestami.
Základy vícecestného šíření
Obrovské množství různých signálových cest vzniká ze skutečnosti, že signály jsou odrazy od budov, hor nebo jiných odrazivých povrchů včetně vody atd., které mohou sousedit s hlavní cestou. Navíc další efekty, jako jsou ionosférické odrazy, vedou k vícecestnému šíření stejně jako troposférický dukt.
Antény používané pro vysílání a příjem mají vliv na počet cest, kterými se signál může ubírat. Nesměrové antény budou vyzařovat signál do všech směrů, zatímco směrovéí antény koncentrujíí výkon v jednom směru, čímž sníží sílu odražených signálů směrem od hlavního paprsku.
Vícecestné šíření vyplývající z různých cest signálu, které mohou existovat mezi vysílačem a přijímačem, může způsobit rušení různými způsoby, včetně zkreslení signálu, ztráty dat a vícecestného úniku.
Jindy lze s výhodou využít rozmanitost signálových cest vznikajících z vícecestného šíření. Schémata jako MIMO využívají vícecestné šíření ke zvýšení kapacity kanálů, které používají, nebo se snaží zlepšit poměr signálu k šumu.
Vícecestný únik
Signály jsou přijímány v pozemském prostředí, tj. tam, kde jsou přítomny odrazy a signály přicházejí do přijímače z vysílače různými cestami. Celkový přijímaný signál je součtem všech signálů objevujících se na anténě. Někdy budou ve fázi s hlavním signálem a budou se k němu přidávat a zvyšovat jeho sílu. Jindy se budou vzájemně rušit. To bude mít za následek snížení celkové síly signálu.
- Vícecestný únik: Vícecestný únik lze detekovat na mnoha signálech napříč frekvenčním spektrem od HF (KV) pásem až po mikrovlny a dále. Může způsobit nárůst a pokles síly signálů. . . . . . . Přečtěte si více o vícecestném úniku.
- Rayleighův únik: Rayleighův únik je název pro formu úniku, která je často zažívána v prostředí, kde je přítomno velké množství odrazů. . . . . . . Přečtěte si více o Rayleighův únik.
Rušení způsobené vícecestným šířením
Vícecestné šíření může způsobit rušení, které může snížit poměr signálu k šumu a zvětšit bitovou chybovost pro digitální signály. Jednou z příčin zhoršení kvality signálu je již popsaný vícecestný únik. Existují však i jiné způsoby, jak může vícecestné šíření degradovat signál a ovlivnit jeho integritu.
Jeden ze způsobů, který je zvláště zřejmý při jízdě v autě a poslechu FM rádia. V určitých bodech bude signál zkreslený a bude se zdát, že se rozpadne. To vyplývá ze skutečnosti, že signál je frekvenčně modulován a frekvence přijímaného signálu poskytuje v každém okamžiku okamžité napětí pro audio výstup. Pokud dojde k vícecestnému šíření, pak se na přijímači objeví dva nebo více signálů. Jeden je přímý nebo přímo viditelný signál a druhý je odražený signál. Protože tyto signály dorazí v různých časech kvůli různým délkám cesty, budou mít různé frekvence způsobené skutečností, že dva signály byly vysílány vysílačem v mírně odlišných časech. Když jsou tedy oba signály přijímány společně,
Další forma vícecestného rušení, která vzniká při použití digitálních přenosů, je známá jako Inter Symbol Interference, ISI. K tomu dochází při zpoždění způsobeném prodlouženou délkou dráhy odraženého signálu. Pokud je zpoždění významnou částí symbolu, může přijímač přijímat přímý signál, který indikuje jednu část symbolu nebo jeden stav, a další signál, který indikuje jiný logický stav. Pokud k tomu dojde, mohou být data poškozena.
Jedním ze způsobů, jak to překonat, je přenášet data rychlostí, při které je signál vzorkován, pouze když dorazí všechny odrazy a data jsou stabilní. To přirozeně omezuje rychlost, kterou mohou být data přenášena, ale zajišťuje, že data nebudou poškozena a bitová chybovost je minimalizována. Abychom to mohli vypočítat, je třeba vypočítat dobu zpoždění pomocí odhadů maximálních zpoždění, která pravděpodobně nastanou při odrazech.
Pomocí nejnovějších technik zpracování signálu lze použít různé metody k překonání problémů s vícecestným šířením a možnostmi rušení.