Communication sans fil - Techniques
Dans certains cas, il existe une étendue de détérioration des performances, qui affecte la sortie. La cause principale de ceci pourrait être les dégradations du canal mobile. Pour résoudre ce problème, il existe trois techniques populaires -
Égaliseur
Un égaliseur dans un récepteur compense la plage moyenne des caractéristiques d'amplitude et de retard de canal attendues. En d'autres termes, un égaliseur est un filtre au niveau du récepteur mobile dont la réponse impulsionnelle est inverse de la réponse impulsionnelle du canal. Ces égaliseurs trouvent leur utilisation dansfrequency selective fading canaux.
La diversité
La diversité est une autre technique utilisée pour compenser fast fadinget est généralement mis en œuvre à l'aide de deux antennes de réception ou plus. Il est généralement utilisé pour réduire la profondeur et la durée des évanouissements subis par un récepteur dans un canal d'évanouissement plat.
Codage des canaux
Channel codingaméliore les performances de la liaison de communication mobile en ajoutant des bits de données redondants dans le message transmis. Au niveau de la partie en bande de base de l'émetteur, un codeur de canal mappe une séquence de message numérique en une autre séquence de code spécifique contenant un plus grand nombre de bits que l'original contenu dans le message. Le codage de canal est utilisé pour corrigerdeep fading ou spectral null.
Égalisation
ISI (Inter Symbol Interference) a été identifié comme l'un des principaux obstacles à la transmission de données à haut débit sur les canaux radio mobiles. Si la bande passante de modulation dépasse lacoherence bandwidth du canal radio (c.-à-d. évanouissement sélectif en fréquence), les impulsions de modulation sont étalées dans le temps, provoquant l'ISI.
Un égaliseur à l'extrémité avant d'un récepteur compense la plage moyenne d'amplitude de canal attendue et les caractéristiques de retard. Comme les canaux d'évanouissement mobiles sontrandom et time varying, les égaliseurs doivent suivre les caractéristiques variables dans le temps du canal mobile et doivent donc être variables dans le temps ou adaptatifs. Un égaliseur adaptatif comporte deux phases de fonctionnement:training et tracking.
Mode entraînement
Initialement, une séquence d'apprentissage de longueur fixe connue est envoyée par l'émetteur de sorte que l'égaliseur de récepteur puisse faire la moyenne à un réglage approprié. Training sequence est typiquement un signal binaire pseudo-aléatoire ou une configuration binaire fixe, de configuration binaire prescrite.
La séquence d'apprentissage est conçue pour permettre à un égaliseur au niveau du récepteur d'acquérir le proper filter coefficientdans les pires conditions de canal possibles. Un filtre adaptatif au niveau du récepteur utilise donc unrecursive algorithm pour évaluer le canal et estimer les coefficients de filtre pour compenser le canal.
Mode de suivi
Lorsque la séquence d'apprentissage est terminée, les coefficients de filtre sont presque optimaux. Immédiatement après la séquence de formation, les données utilisateur sont envoyées.
Lorsque les données des utilisateurs sont reçues, le adaptive algorithms de l'égaliseur suit le changement de canal. En conséquence, l'égaliseur adaptatif modifie en permanence les caractéristiques du filtre au fil du temps.
La diversité
La diversité est une technique de récepteur de communication puissante qui permet une amélioration de la liaison sans fil à un coût relativement faible. Diversity techniques sont utilisés dans les systèmes de communication sans fil pour améliorer principalement les performances sur un canal radio en évanouissement.
Dans un tel système, le récepteur est pourvu de plusieurs copies du même signal d'information qui sont transmises sur deux ou plusieurs canaux de communication réels ou virtuels. Ainsi l'idée de base de la diversité estrepetition ou redundancy of information. Dans pratiquement toutes les applications, les décisions de diversité sont prises par le récepteur et sont inconnues de l'émetteur.
Types de diversité
La décoloration peut être classée en small scale et large scale fading. Les évanouissements à petite échelle sont caractérisés par des fluctuations d'amplitude profondes et rapides qui se produisent lorsque le mobile se déplace sur des distances de seulement quelques longueurs d'onde. Pour les signaux à bande étroite, cela se traduit généralement par unRayleigh faded envelope. Afin d'éviter des évanouissements profonds, les techniques de diversité microscopique peuvent exploiter le signal en évolution rapide.
Si les éléments d'antenne du récepteur sont séparés par une fraction de la longueur d'onde émise, alors les différentes copies du signal d'information ou génériquement appelées branches, peuvent être combinées de manière appropriée ou la plus forte d'entre elles peut être choisie comme signal reçu. Une telle technique de diversité est appeléeAntenna or Space diversity.
Diversité de fréquence
Le même signal d'information est transmis sur différentes porteuses, la séparation de fréquence entre elles étant au moins la bande passante de cohérence.
Diversité temporelle
Le signal d'information est transmis de manière répétée dans le temps à intervalles réguliers. La séparation entre letransmit times should be greater than the coherence time, Tc. L'intervalle de temps dépend de la vitesse d'évanouissement et augmente avec la diminution de la vitesse d'évanouissement.
Diversité de polarisation
Ici, les champs électriques et magnétiques du signal porteur des informations sont modifiés et de nombreux signaux de ce type sont utilisés pour envoyer les mêmes informations. Doncorthogonal type of polarization is obtained.
Diversité d'angle
Ici, des antennes directionnelles sont utilisées pour créer des copies indépendantes du signal transmis sur plusieurs trajets.
Diversité spatiale
Dans la diversité spatiale, il existe plusieurs antennes de réception placées à différents emplacements spatiaux, ce qui entraîne des signaux reçus différents (éventuellement indépendants).
La différence entre les schémas de diversité réside dans le fait que dans les deux premiers schémas, il y a wastage of bandwidth en raison de duplication of the informationsignal à envoyer. Ainsi, le problème est évité dans les trois systèmes restants, mais avec le coût d'une augmentationantenna complexity.
La corrélation entre les signaux en fonction de la distance entre les éléments d'antenne est donnée par la relation -
$$ \ rho = J_0 ^ 2 \ lgroup \ frac {2 \ Pi d} {\ lambda} \ rgroup $$Où,
J0 = Fonction de Bessel d'ordre zéro et de premier type
d = distance de séparation dans l'espace des éléments d'antenne
λ = longueur d'onde porteuse.