مشخصات این فایل
عنوان: کنترل توان در CDMA
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 10
این مقاله درمورد کنترل توان در CDMA می باشد .
خلاصه آنچه در مقاله کنترل توان در CDMA می خوانید :
-3- دلایل تغییرات توان
قبل از توصیف تکنیکهای کنترل توان برای مقابله با تغییرات دامنه سیگنال دریافت شده؛ ضروری است که علل این تغییرات را در محیط رادیویی موبایل بیان کنیم.
3-2-1- انتشار چند مسیری (Rayleiyh)
چون ارتفاع آنتن موبایل از محیط اطراف آن پایین تر است و طول موج کاریر بسیار کوچکتر از اندازه اشیاء اطراف می باشد. امواج چند مسیری تولید می شوند. توان سیگنال دریافت شده از یک موبایل که از چنین محیطی عبور می کند به سرعت تغییر می کند (که سرعت این تغییرات متناسب با سرعت موبایل و فرکانس کاریر می باشد.) و دامنه این تغییرات حدود 40ds می باشد. شکل 3-3 یک برد فایل نمونه از پوش سیگنال فید شده دریافتی را نشان می دهد.
اگر هر یک از مسیرها در سیگنال دریافت شده از هم مستقل باشند؛ تابع چگالی احتمال این پوش ریلی است. پوش دامنه ریلی به صورت ریاضی به شکل زیر بیان می‌شود:
که در آن y(t) , x(t) متغیرهای گوس تصادفی مستقل می باشند. حرکت MS، همچنین تولید فرکانس داپلر را می کند که منجر به تغییرات فاز سیگنال دریافتی در ایستگاه پایه می شود. به هر حال، لازم است اشاره شود که تغییرات فاز یک تابع چگالی احتمال یکنواخت دارد که به صورت رابطه زیر بیان می شود.
3-3-1-1- نرخ فیدینگ
نرخ فیدینگ، نرخی است که در آن سیگنال دریافتی دچار تغییرات فیدینگ عمیق می شود. در محیط موبایل فیدهای عمیق در فواصل نصف طول موج به وجود می‌آیند. این نرخ به سادگی از فرمول زیر محاسبه می شود:
نرخ فیدینگ
که در آن Vm(m/s) سرعت موبایل و طول موج کاریر سیگنال می باشد. همانطور که سرعت موبایل افزایش می یابد و یا فرکانس کاریر افزایش می یابد. نرخ فیدینگ نیز افزایش می یابد. در بدترین حالت این نرخ تا 400 fades/sec می‌تواند باشد (در فرکانس 2GHz و سرعت km/h100) و یا به عبارت دیگر فیدینگ هر 2.5ms اتفاق می افتد.
3-3-1-2- نرخ عبور از سطح
نرخ عبور از سطح نرخ میانگینی است که در آن سیگنالهای با شیب مثبت از یک سطح آستانه داده شده R عبور می کنند و به صورت زیر بیان می شود:
که در آن n0 فاکتور نرمالیز کردن است و به صورت زیر محاسبه می شود:
که در آن Vm(m/s) سرعت موبایل و طول موج می باشد. همچنین n(R) نرخ عبور از سطح نرمالیزه می باشد که مستقل از طول موج و سرعت موبایل است. مقدار nR ¬ برای یک کانال ریلی از رابطه زیر به دست می آید.
که در آن R پرش میدان E؛ با توجه به مقدار rms آن می باشد.
برای مثال می توانیم مقدار نرخ عبور از سطح را در 10dB زیر سطح توان متوسط؛ برای سیگنال دریافتی از یک موبایل که با سرعت50 kmh (13.89 m/s)، و فرکانس کار 1.56 Hz ( ) را محاسبه کنیم.
برای این کار ابتدا باید مقدار n0 را محاسبه کنیم.
و مقدار nR برای یک سطح 10dB- با استفاده از شکل 2-2 برابر با 0.284 می‌باشد.
بنابراین: عبور از سطح در هر ثانیه
این مقدار یک شاخص را برای جهت تغییرات دستورات کنترل توان در ثانیه به ما می دهد که در طراحی کنترل توان حلقه بسته برای محیطهای فیدینگ سریع می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
3-3-1-3- متوسط طول زمان فیدینگ
متوسط طول زمانی فیدینگ ، متوسط طول زمانی هر فید زیر سطح داده شده R را نشان می دهد و مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید:
که در آن t0 فاکتور نرمالیزه کردن است
و tR طول زمانی فید به صورت نرمالیزه شده می باشد که مستقل از طول موج و سرعت موبایل است. TR برای سیگنال دریافتی با توزیع ریلی به صورت زیر است:
شکل زیر نمودار tR را برحسب سطوح توان مختلف نشان می دهد.
متوسط طول زمانی فیدینگ نیز از پارامترهای آماری مهم کانال می باشد که در طراحی کنترل توان حلقه بسته مورد استفاده قرار می گیرد.
3-3-2- سایه (log-normal)
فیدینگ log-normal مربوط می شود به فیدینگ در مقیاس طولانی که از برخوردهای زمینی، ساختار محیط اطراف و … نشات می گیرد. این فیدینگ
log-normal خوانده می شود. به خاطر اینکه از طریق آزمایشات گوناگون این نتیجه حاصل شده است که توزیع توان دریافتی به dB (علت log) یک توزیع نرمال می‌باشد.
مدل عمومی قابل قبول از یک متغیر تصادفی با انحراف استاندارد حدود 8dB برای محیطهای زمینی و 3dB برای محیط ماهواره ای می باشد.
تا آنجایی که به بحث کنترل توان مربوط می شود، فیدینگ log-normal به روش کنترل توان طبقه باز به خوبی جبران می شود.
3-3-3- افت مسیر
در فضای آزاد، دلایل افت مسیر انتشاری فرکانس f و فاصله d می‌باشند. همانطور که در معادله زیر نشان داده شده است.
در عمل، فرمول بالا را نمی توان مستقیماً به عنوان مشخصات افت مسیر به کاربرد. چون این مشخصات مطابق با محیط انتشار تغییر می کند. در واقع، افت مسیر تنها به محیطهای زمینی بستگی ندارد بلکه به ساختار اشیاء محیط و ارتفاع آنتنها نیز مربوط می‌شود. یک مدل تجربی عمومی که برای افت مسیر ارائه شده به قرار زیر است:
....
بخشی از فهرست مطالب مقاله کنترل توان در CDMA
مقدمه
2-3- مفهوم کنترل توان
2-2- کنترل توان غیر بهینه (نامطلوب)
3-3- دلایل تغییرات توان
3-2-1- انتشار چند مسیری (Rayleiyh)
3-3-1-1- نرخ فیدینگ
3-3-1-2- نرخ عبور از سطح
3-3-1-3- متوسط طول زمان فیدینگ
3-3-2- سایه (log-normal)
3-3-3- افت مسیر
دانلود مقاله کنترل توان در CDMA
