वायरलेस संचारमा फेडिंग आधारभूत र फेडिंगका प्रकारहरू

विभिन्न च्यानल सम्बन्धित कमजोरीहरू र ट्रान्समिटर / रिसिभरको स्थितिलाई ध्यानमा राख्दै निम्न वायरलेस संचार प्रणालीमा फेडिंगका प्रकारहरू छन्।
➤ठूलो स्केल फेडिङ: यसले पथ हानि र छायाँ प्रभावहरू समावेश गर्दछ।
➤ साना स्केल फेडिंग: यसलाई दुई मुख्य कोटीहरूमा विभाजन गरिएको छ। मल्टिपाथ विलम्ब स्प्रेड र डपलर स्प्रेड। मल्टिपाथ ढिलाइ स्प्रेडलाई थप फ्ल्याट फेडिङ र फ्रिक्वेन्सी चयनात्मक फेडिङमा विभाजन गरिएको छ। डपलर स्प्रेड छिटो फेडिंग र ढिलो फेडिंग मा विभाजित छ।
➤ फेडिङ मोडेलहरू: माथिको फेडिङ प्रकारहरू विभिन्न मोडेलहरू वा वितरणहरूमा लागू गरिन्छ जसमा रेले, रिसियन, नाकागामी, वेइबुल आदि समावेश छन्।

हामीलाई थाहा छ, जमिन र वरपरका भवनहरूका साथै ठूलो क्षेत्रमा उपस्थित रूखहरू, मानिसहरू र टावरहरूबाट छरिएका सङ्केतहरूका कारण फेडिङ सङ्केतहरू देखापर्छन्। त्यहाँ दुई प्रकारका लुकेका छन् जस्तै। ठूलो स्केल फेडिंग र सानो स्केल फेडिंग।

1.) ठूलो स्केल फेडिंग

ट्रान्समिटर र रिसिभरको बीचमा अवरोध आउँदा ठूलो मात्रामा फेडिङ हुन्छ। यो हस्तक्षेप प्रकारले महत्त्वपूर्ण मात्रामा संकेत शक्ति घटाउँछ। यो किनभने EM तरंग छाया वा अवरोध द्वारा अवरुद्ध छ। यो दूरी मा संकेत को ठूलो उतार चढाव संग सम्बन्धित छ।

1.a) पथ हानि

खाली ठाउँ मार्ग हानि निम्नानुसार व्यक्त गर्न सकिन्छ।
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)^२/ λ^२} = (4*π*f*d)^२/c^२
कहाँ,
Pt = प्रसारण शक्ति
Pr = शक्ति प्राप्त गर्नुहोस्
λ = तरंगदैर्ध्य
d = एन्टेना प्रसारण र प्राप्त गर्ने बीचको दूरी
c = प्रकाशको गति अर्थात् 3 x 10⁸

समीकरणबाट यसले संकेत गर्दछ कि ट्रान्समिटेड सिग्नल दूरीमा कम हुन्छ किनकि सिग्नल ट्रान्समिट एन्डबाट रिसिभ एन्ड तर्फ ठूला र ठूला क्षेत्रमा फैलिएको हुन्छ।

1.b) छायाँ प्रभाव

• यो ताररहित संचार मा अवलोकन गरिन्छ। छायाँ भनेको औसत मानबाट EM सिग्नलको प्राप्त शक्तिको विचलन हो।
• यो ट्रान्समिटर र रिसीभर बीचको बाटोमा अवरोधहरूको परिणाम हो।
• यो भौगोलिक स्थिति र EM (विद्युत चुम्बकीय) तरंगहरूको रेडियो आवृत्तिमा निर्भर गर्दछ।

2. सानो स्केल फेडिंग

सानो स्केल फेडिंग धेरै छोटो दूरी र छोटो समय अवधिमा प्राप्त सिग्नल शक्तिको द्रुत उतार-चढ़ावसँग सम्बन्धित छ।

मा आधारितबहुपथ ढिलाइ फैलियोत्यहाँ दुई प्रकारका साना स्केल फेडिंग जस्तै छन्। फ्ल्याट फेडिंग र फ्रिक्वेन्सी चयनात्मक फेडिंग। यी बहुपथ फेडिंग प्रकारहरू प्रसार वातावरणमा निर्भर हुन्छन्।

2.a) फ्ल्याट फेडिंग

वायरलेस च्यानललाई फ्ल्याट फेडिङ भनिन्छ यदि यसको ब्यान्डविथमा लगातार लाभ र रैखिक चरण प्रतिक्रिया छ जुन प्रसारण सिग्नलको ब्यान्डविथ भन्दा ठूलो छ।

यस प्रकारको फेडिङमा प्राप्त सिग्नलका सबै फ्रिक्वेन्सी कम्पोनेन्टहरू एकैसाथ समान अनुपातमा उतारचढाव हुन्छन्। यसलाई गैर-चयनित फेडिंग पनि भनिन्छ।

• सिग्नल BW << च्यानल BW
• प्रतीक अवधि >> ढिलाइ फैलाउने

फ्ल्याट फेडिंगको प्रभाव SNR मा कमीको रूपमा देखिन्छ। यी फ्ल्याट फेडिङ च्यानलहरूलाई एम्प्लिच्युड वेरिङ च्यानल वा नारोब्यान्ड च्यानल भनिन्छ।

2.b) आवृत्ति चयनात्मक फेडिंग

यसले रेडियो सिग्नलका विभिन्न स्पेक्ट्रल कम्पोनेन्टहरूलाई विभिन्न आयामहरूसँग असर गर्छ। त्यसैले नाम चयनात्मक लुप्त हुन्छ।

• सिग्नल BW > च्यानल BW
• प्रतीक अवधि < ढिलाइ फैलाउने

मा आधारितडपलर फैलियोत्यहाँ दुई प्रकारका लुकेका छन्। छिटो फेडिंग र ढिलो फेडिंग। यी डपलर स्प्रेड फेडिङ प्रकारहरू मोबाइल स्पीड अर्थात् ट्रान्समिटरको सन्दर्भमा रिसिभरको गतिमा निर्भर हुन्छन्।

2.c) द्रुत फेडिंग

द्रुत फेडिंग को घटना साना क्षेत्रहरु (जस्तै ब्यान्डविथ) मा संकेत को तीव्र उतार-चढ़ाव द्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। जब सिग्नलहरू विमानमा सबै दिशाहरूबाट आइपुग्छन्, गतिको सबै दिशाहरूको लागि द्रुत फेडिङ अवलोकन गरिनेछ।

च्यानल आवेग प्रतिक्रिया प्रतीक अवधि भित्र धेरै छिटो परिवर्तन हुँदा छिटो फेड हुन्छ।

• उच्च डपलर स्प्रेड
• प्रतीक अवधि > समन्वय समय
• संकेत भिन्नता < च्यानल भिन्नता

यो प्यारामिटरहरू फ्रिक्वेन्सी फैलावट वा डपलर स्प्रेडिंगको कारण समय चयनात्मक फेडिंगमा परिणाम हुन्छ। द्रुत फेडिंग स्थानीय वस्तुहरूको प्रतिबिम्ब र ती वस्तुहरू सापेक्ष वस्तुहरूको गतिको परिणाम हो।

द्रुत फेडिङमा, सिग्नल प्राप्त गर्नु भनेको विभिन्न सतहहरूबाट प्रतिबिम्बित हुने धेरै सङ्केतहरूको योग हो। यो सङ्केत धेरै सङ्केतहरूको योगफल वा भिन्नता हो जुन तिनीहरू बीचको सापेक्षिक फेज शिफ्टको आधारमा रचनात्मक वा विनाशकारी हुन सक्छ। चरण सम्बन्ध गति को गति, प्रसारण को आवृत्ति र सापेक्ष मार्ग लम्बाइ मा निर्भर गर्दछ।

फास्ट फेडिङले बेसब्यान्ड पल्सको आकारलाई विकृत गर्छ। यो विकृति रैखिक छ र सिर्जना गर्दछISI(अन्तर प्रतीक हस्तक्षेप)। अनुकूलन समीकरणले च्यानल द्वारा प्रेरित रैखिक विकृति हटाएर ISI लाई कम गर्छ।

2.d) ढिलो फेडिंग

ढिलो फेडिङ भनेको बाटोमा भवनहरू, पहाडहरू, पहाडहरू र अन्य वस्तुहरूको छायाँको परिणाम हो।

• कम डपलर स्प्रेड
• प्रतीक अवधि <
• सिग्नल भिन्नता >> च्यानल भिन्नता

फेडिङ मोडेल वा फेडिङ वितरणको कार्यान्वयन

फेडिङ मोडेलहरू वा फेडिङ डिस्ट्रिब्युसनहरूको कार्यान्वयनमा Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading र Weibull fading समावेश छ। यी च्यानल वितरण वा मोडेलहरू फेडिङ प्रोफाइल आवश्यकताहरू अनुसार बेसब्यान्ड डाटा सिग्नलमा फेडिङ समावेश गर्न डिजाइन गरिएको हो।

Rayleigh लुप्त हुँदैछ

• Rayleigh मोडेलमा, ट्रान्समिटर र रिसिभरको बीचमा Non Line of Sight (NLOS) कम्पोनेन्टहरू मात्र सिमुलेट गरिएका छन्। यो मानिन्छ कि ट्रान्समिटर र रिसीभर बीच कुनै LOS मार्ग अवस्थित छैन।
• MATLAB ले rayleigh च्यानल मोडेल अनुकरण गर्न "rayleighchan" प्रकार्य प्रदान गर्दछ।
• शक्ति तीव्र रूपमा वितरण गरिएको छ।
• चरण समान रूपमा वितरित र आयामबाट स्वतन्त्र छ। यो वायरलेस संचार मा फेडिंग को सबै भन्दा प्रयोग गरिएको प्रकार हो।

रिसियन लुकेको छ

• rician मोडेलमा, दुबै Line of Sight (LOS) र Non Line of Sight (NLOS) कम्पोनेन्टहरू ट्रान्समिटर र रिसिभरको बीचमा सिमुलेटेड हुन्छन्।
• MATLAB ले rician च्यानल मोडेल अनुकरण गर्न "ricianchan" प्रकार्य प्रदान गर्दछ।

नाकागामी लुप्त हुँदैछ

Nakagami fadding च्यानल एक सांख्यिकीय मोडेल हो जुन ताररहित संचार च्यानलहरू वर्णन गर्न प्रयोग गरिन्छ जसमा प्राप्त sgnal बहुपथ फेडिंगबाट गुज्रिन्छ। यसले सहरी वा उपनगरीय क्षेत्रहरू जस्ता मध्यम देखि गम्भीर लुप्त हुने वातावरणको प्रतिनिधित्व गर्दछ। निम्न समीकरण Nakagami फेडिंग च्यानल मोडेल अनुकरण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।