Comunicação sem fio - técnicas
Em alguns casos, há um escopo de deterioração do desempenho, o que afeta a produção. A principal causa para isso pode ser a deficiência do canal móvel. Para resolver isso, existem três técnicas populares -
Equalizador
Um equalizador dentro de um receptor compensa a faixa média de amplitude de canal esperada e características de atraso. Em outras palavras, um equalizador é um filtro no receptor móvel cuja resposta ao impulso é inversa da resposta ao impulso do canal. Esses equalizadores encontram seu uso emfrequency selective fading canais.
Diversidade
Diversidade é outra técnica usada para compensar fast fadinge geralmente é implementado usando duas ou mais antenas receptoras. Geralmente é empregado para reduzir as profundidades e a duração dos desvanecimentos experimentados por um receptor em um canal de desvanecimento plano.
Codificação de Canal
Channel codingmelhora o desempenho do link de comunicação móvel adicionando bits de dados redundantes na mensagem transmitida. Na porção de banda base do transmissor, um codificador de canal mapeia uma sequência de mensagem digital para outra sequência de código específica contendo maior número de bits do que o original contido na mensagem. A codificação do canal é usada para corrigirdeep fading ou spectral null.
Equalização
ISI (interferência de símbolo) foi identificada como um dos principais obstáculos à transmissão de dados em alta velocidade em canais de rádio móveis. Se a largura de banda da modulação exceder ocoherence bandwidth do canal de rádio (ou seja, desvanecimento seletivo de frequência), os pulsos de modulação são espalhados no tempo, causando ISI.
Um equalizador na extremidade frontal de um receptor compensa a faixa média de amplitude de canal esperada e características de atraso. Como os canais de fading móveis sãorandom e time varying, os equalizadores devem rastrear as características variáveis com o tempo do canal móvel e, portanto, devem ser adaptáveis ou com variação no tempo. Um equalizador adaptativo tem duas fases de operação:training e tracking.
Modo de treinamento
Inicialmente, uma sequência de treinamento de comprimento fixo conhecida é enviada pelo transmissor para que o equalizador do receptor possa ter uma média de configuração adequada. Training sequence é tipicamente um sinal binário pseudo-aleatório ou fixo de padrão de bits prescrito.
A sequência de treinamento é projetada para permitir que um equalizador no receptor adquira o proper filter coefficientna pior condição possível do canal. Um filtro adaptativo no receptor, portanto, usa umrecursive algorithm para avaliar o canal e estimar os coeficientes do filtro para compensar o canal.
Modo de Rastreamento
Quando a sequência de treinamento termina, os coeficientes do filtro estão próximos do ótimo. Imediatamente após a sequência de treinamento, os dados do usuário são enviados.
Quando os dados dos usuários são recebidos, o adaptive algorithms do equalizador rastreia a mudança de canal. Como resultado, o equalizador adaptável muda continuamente as características do filtro ao longo do tempo.
Diversidade
Diversidade é uma técnica de receptor de comunicação poderosa que fornece melhoria de link sem fio a um custo relativamente baixo. Diversity techniques são usados em sistemas de comunicação sem fio principalmente para melhorar o desempenho em um canal de rádio em declínio.
Em tal sistema, o receptor é fornecido com múltiplas cópias do mesmo sinal de informação que são transmitidas por dois ou mais canais de comunicação reais ou virtuais. Assim, a ideia básica de diversidade érepetition ou redundancy of information. Em praticamente todas as aplicações, as decisões de diversidade são feitas pelo receptor e são desconhecidas do transmissor.
Tipos de Diversidade
O desbotamento pode ser classificado em small scale e large scale fading. Os desvanecimentos em pequena escala são caracterizados por flutuações de amplitude rápidas e profundas que ocorrem à medida que o móvel se move em distâncias de apenas alguns comprimentos de onda. Para sinais de banda estreita, isso normalmente resulta em umRayleigh faded envelope. A fim de evitar a ocorrência de desvanecimentos profundos, técnicas de diversidade microscópica podem explorar o sinal que muda rapidamente.
Se os elementos da antena do receptor são separados por uma fração do comprimento de onda transmitido, então as várias cópias do sinal de informação ou genericamente denominadas como ramificações, podem ser combinadas adequadamente ou o mais forte deles pode ser escolhido como o sinal recebido. Essa técnica de diversidade é denominada comoAntenna or Space diversity.
Diversidade de frequência
O mesmo sinal de informação é transmitido em diferentes portadoras, sendo a separação de frequência entre elas, pelo menos, a largura de banda de coerência.
Diversidade de tempo
O sinal de informação é transmitido repetidamente no tempo em intervalos regulares. A separação entre otransmit times should be greater than the coherence time, Tc. O intervalo de tempo depende da taxa de desvanecimento e aumenta com a diminuição da taxa de desvanecimento.
Diversidade de polarização
Aqui, os campos elétricos e magnéticos do sinal que transporta as informações são modificados e muitos desses sinais são usados para enviar as mesmas informações. portantoorthogonal type of polarization is obtained.
Angle Diversity
Aqui, as antenas direcionais são usadas para criar cópias independentes do sinal transmitido por caminhos múltiplos.
Diversidade do Espaço
Na diversidade do Espaço, existem várias antenas receptoras colocadas em diferentes localizações espaciais, resultando em sinais recebidos diferentes (possivelmente independentes).
A diferença entre os esquemas de diversidade reside no fato de que nos dois primeiros esquemas, há wastage of bandwidth devido a duplication of the informationsinal a ser enviado. Assim, o problema é evitado nos três esquemas restantes, mas com o custo de aumentoantenna complexity.
A correlação entre os sinais em função da distância entre os elementos da antena é dada pela relação -
$$ \ rho = J_0 ^ 2 \ lgrupo \ frac {2 \ Pi d} {\ lambda} \ rgrupo $$Onde,
J0 = Função de Bessel de ordem zero e primeiro tipo
d = distância de separação no espaço de elementos de antena
λ = comprimento de onda da portadora.