Влияние особенностей каналов передачи на выбор методов обработки сигналов, страница 3

В случае выраженной дискретной многолучевости отдельные лучи формируются, как правило, в областях, достаточно удаленных друг от друга. В этом случае входной сигнал приемника

где М – число областей, формирурующих отдельные лучи; Vj – объемы пространства с переизлучателями, тяготеющими к j-ой области формирования отдельного луча; t_срj – среднее время задержки в j-ой области.

Если величина объемов V_j достаточно велика, то распределение амплитуды каждого луча также может быть описано с помощью четырехпараметрической модели со своими наборами параметров. На практике число лучей в зависимости от географии трассы связи, рабочих частот, полосы сигнала и других факторов может меняться в широком диапазоне от двух-трех для ионосферных радиоканалов до нескольких десятков для более высоких частот. Временной интервал между лучами сравнимой интенсивности также может значительно колебаться, составляя от 1-3 миллисекунд до десятков миллисекунд.

В отличие от быстрых замираний интерференционного происхождения медленные замирания обусловлены другими факторами. Они определяются изменениями физического состояния среды на участке распространения радиоволн и имеют интервал стационарности, исчисляемый часами. Экспериментальные данные указывают, что здесь возможны более глубокие замирания, чем при наихудшем варианте четырехпараметрической модели (усеченно-нормальном распределении).

В мобильной связи интервал стационарности медленных замираний значительно меньше (соизмерим с интервалом быстрых замираний для тропосферных и ионосферных систем). Медленные замирания здесь представляют собой колебания среднего уровня сигнала при перемещении приемо-передатчика, на который накладываются быстрые замирания интерференционного происхождения.  Считается, что при медленных замираниях функция распределения медленных значений z амплитуды удовлетворительно аппроксимируется логарифмически-нормальным распределением

c соответствующими параметрами m_м и s_м. Иногда это распределение аппроксимируется Г-распределением

где l и α – его параметры.

Медленные замирания обусловлены общим изменением характеристик переизлучателей объема V в целом. На трассах тропосферной и ионосферной связи отмечается такой суточный и сезонный ход изменения параметров.

Для систем мобильной связи средние потери Lср трассы выступают, как степенная функция некоторой степени n нормированного распределения расстояния d между приемником и передатчиком

, где d₀ – некоторое эталонное расстояние, которое зависит от размера ячеек мобильной сети.

Показатель степени n зависит от рабочей частоты, среды распространения и антенной системы. В свободном пространстве n=2, в городе за счет волноводного эффекта n может быть меньше двух. В случае препятствий на трассе распространения сигнала n может быть больше двух.

Для мобильной радиосвязи, особенно в черте города, сигнал в точке приема может создаваться регулярной компонентой в случае свободной трассы между передатчиком и приемником, или несколькими выраженными лучами при наличии нескольких крупных переотражателей сигнала, а также большим количеством хаотично расположенных мелких переотражателей из предметов городского ландшафта. Их отражательные свойства также случайны.

По этой причине амплитуда сигнала в точке приема является случайной величиной. Поскольку ее случайность обусловлена механизмом, сходным с механизмом отражения в ионосферном или тропосферном объеме, она может быть описана такой же моделью с соответствующими параметрами.

Если нет предпосылок, уточняющих форму объема переизлучения, то его обычно представляют имеющим радиальную форму с равномерным распределением переотражающих элементов с равными коэффициентами отражения, но со случайными углами отражения (модель канала с плотным размещением рассеивающих элементов.