Общий характер городского радиоканала. Системные функции для каналов со случайно изменяющимися параметрами. Особенности городского канала радиосвязи. Современные методы повышения помехоустойчивости цифровых сигналов в городских радиоканалах, страница 5

         По характеру функции , отвлекаясь от формы функции , можно выделить канал с некоррелированными путями распространения (см. ф-лу 2.9). Тогда, используя формулу (2.9), определяем, что корреляционная функция  зависит только от , причем

                                                                                             (2.11)

 Следовательно, процесс  будет стационарным в широком смысле.

       Для канала с некоррелированными путями распространения функции  и  являются основными статистическими характеристиками канала. При спектральном подходе аналогичными характеристиками будут функции , .

       В реальных каналах интервал рассеяния мощности приятого сигнала по времени конечен, т.е. можно считать длительность функции  не превышающей времени многолучевости L.

Поскольку величину интервала корреляции  можно рассматривать как ширину спектра функции , то из свойств преобразования Фурье следует, что

.

       Величину  в дальнейшем будем называть полосой когерентности.

Наличие корреляции временных замираний составляющих импульсного отклика, т.е. корреляции процесса , приводит к тому, что процесс  оказывается нестационарным. В частности, если процесс  стационарен в широком смысле, то процесс  будет некоррелированным.

Часто процессы  и  являются гауссовскими.

При фиксированном значении  распределение случайной величины  можно найти тем же методом, который используется при определении распределения амплитуды сигнала в месте приема, рассмотренный выше.

Распределение огибающей  импульсного отклика имеет вид

                ,                 (2.13)

где  – распределение мощности случайной компоненты замираний на длительности импульсного отклика.

         Нормируя значение огибающей, т.е. обозначая

находим, что

       ,                               (2.14)

где  – отношение мощности регулярной составляющей к мощности случайной составляющей замираний как функция временного сдвига .

         Если корреляция замираний в путях распространения, отличающихся временными сдвигами, отсутствует, то распределение (2.13) будет достаточно полной статистической характеристикой канала. При наличии корреляции в путях распространения полной характеристикой комплексного процесса  будет многомерное нормальное распределение.

         Глава 3. Особенности городского канала радиосвязи

        3.1. Характеристики многолучевого распространения

         Рассмотрение городского канала связано с построением моделей, как на основе системных функций, так и детерминированных моделей, для определения помехоустойчивости цифровых сигналов и методов их приёма.

Для определения основных параметров и системных функций  H(f) и h(ξ) обобщим известные экспериментальные исследования характеристик многолучевого распространения городского канала радиосвязи.

На рис. 3.1 представлены азимутальные диаграммы, снятые при различных условиях приёма на улицах  Улан-Удэ [ 11].  На рис  3.1 а   представлена диаграмма направленности измерительной антенны, где  0- направление на передающую антенну. Определённую роль в  “деформации” диаграммы играет затенение прямого луча, сказывающиеся на кольцевых улицах преимущественно.

   

       Рис 3.1 Диаграммы направленности  при  различных  условиях приема

                    а) диаграмма,  снятая на открытой  местности;

                    б) диаграмма, снятая на радиальной улице;

                    в) диаграмма, снятая на застроенной  площади;

                    г) , д)  диаграммы, снятые  на кольцевых улицах;

                    е)  диаграмма, соответствующая  приему  в условиях  полного 

                         экранирования  прямого луча.

        На рис. 3.2 и 3.3 представлены диаграммы в  г. Токио [12 ] на расстоянии 40 км от передающей антенны. Из рассмотрения рис. 3.2 и 3.3 можно сделать вывод, что направление прихода радиоволн и их интенсивность зависят от частоты сигнала, и при разносе частот более  4МГц  существенно отличаются. При экранировании прямого луча, интенсивность и направление прихода лучей значительно изменяется при перемещении точки приёма на 1 м (λ/2), где  λ-длина волны.