Замирание Рэлея — это название, данное форме замирания, которое часто наблюдается в среде, где присутствует большое количество отражений.
Модель замирания Рэлея использует статистический подход для анализа распространения и может использоваться в ряде сред. Модель замирания Рэлея идеально подходит для ситуаций, когда имеется большое количество путей прохождения сигнала и отражений. Типичные сценарии включают в себя сотовую связь, где имеется большое количество отражений от зданий и т.п., а также ВЧ ионосферную связь, где неравномерный характер ионосферы означает, что общий сигнал может прийти, пройдя множество различных путей. Модель рэлеевских замираний также подходит для тропосферного распространения радиоволн, потому что, опять же, имеется много точек отражения, и сигнал может следовать по разным путям.
Определение рэлеевского замирания
Модель замирания Рэлея может быть определена следующим образом:
- Модель замирания Рэлея: модели замирания Рэлея предполагают, что величина сигнала, прошедшего через такую передающую среду (также называемую каналом связи), будет изменяться случайным образом или затухать в соответствии с распределением Рэлея — радиальной составляющей суммы двух некоррелированные гауссовские случайные величины.
Основы замирания радиосигнала Рэлея
Модель замирания Рэлея особенно полезна в сценариях, где можно считать, что сигнал рассеян между передатчиком и приемником. В этой форме сценария нет одного доминирующего пути прохождения сигнала, и требуется статистический подход к анализу общего характера канала радиосвязи. Релеевское замирание — это модель, которую можно использовать для описания формы замирания, возникающего при многолучевом распространении. В любой наземной среде радиосигнал будет проходить по ряду различных путей от передатчика к приемнику. Самый очевидный путь — прямой путь или путь прямой видимости. Однако вокруг прямого пути будет очень много объектов. Эти объекты могут служить для отражения, преломления и т. д. сигнала. В результате этого существует много других путей, по которым сигнал может достичь приемника. Когда сигналы достигают приемника, общий сигнал представляет собой комбинацию всех сигналов, которые достигли приемника по множеству различных доступных путей. Все эти сигналы суммируются, причем важна фаза сигнала. В зависимости от того, как эти сигналы суммируются, сила сигнала будет различаться. Если бы все они были в фазе друг с другом, они бы складывались вместе. Однако обычно это не так, так как некоторые из них будут в фазе, а другие не в фазе, в зависимости от различной длины пути, и поэтому некоторые будут иметь тенденцию добавлять к общему сигналу, тогда как другие будут вычитать.
Поскольку передатчик или приемник часто перемещаются, это может привести к изменению длины пути и, соответственно, уровня сигнала. Кроме того, если какой-либо из объектов, используемых для отражения или преломления любой части сигнала, перемещается, это также вызовет изменение. Это происходит из-за того, что некоторые длины путей изменятся, а это, в свою очередь, будет означать изменение их относительных фаз, что приведет к изменению суммы всех принятых сигналов. Модель замирания Рэлея может использоваться для анализа распространения радиосигнала на статистической основе. Лучше всего он работает в условиях, когда нет доминирующего сигнала (например, сигнал прямой видимости), и во многих случаях в эту категорию попадают сотовые телефоны, используемые в густонаселенных городских условиях. Другие примеры, когда обычно не существует доминирующего пути, относятся к ионосферному распространению, когда сигнал достигает приемника по огромному количеству отдельных путей. Распространение с использованием тропосферных каналов также демонстрирует те же закономерности. Соответственно, все эти примеры идеально подходят для использования рэлеевской модели замирания или распространения.