මෙම පිටුව රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේ වියැකී යාමේ මූලික කරුණු සහ වියැකී යාමේ වර්ග විස්තර කරයි. මැකී යාමේ වර්ග විශාල පරිමාණයේ වියැකී යාම සහ කුඩා පරිමාණයේ වියැකී යාම (බහු මාර්ග ප්රමාද පැතිරීම සහ ඩොප්ලර් පැතිරීම) ලෙස බෙදා ඇත.
පැතලි වියැකී යාම සහ සංඛ්‍යාත තේරීම මැකී යාම බහුමාර්ග වියැකී යාමේ කොටසක් වන අතර වේගයෙන් වියැකී යාම සහ මන්දගාමී වියැකී යාම ඩොප්ලර් පැතිරීමේ මැකී යාමේ කොටසකි. මෙම වියැකී යන වර්ග Rayleigh, Rician, Nakagami සහ Weibull බෙදාහැරීම් හෝ ආකෘති අනුව ක්‍රියාත්මක වේ.
හැඳින්වීම:
අප දන්නා පරිදි රැහැන් රහිත සන්නිවේදන පද්ධතිය සම්ප්‍රේෂක සහ ග්‍රාහක වලින් සමන්විත වේ. සම්ප්‍රේෂකයේ සිට ග්‍රාහකය දක්වා මාර්ගය සුමට නොවන අතර සම්ප්‍රේෂණය කරන ලද සංඥාව මාර්ග අලාභය, බහුමාර්ග දුර්වල වීම ඇතුළු විවිධ ආකාරයේ දුර්වලතා හරහා ගමන් කළ හැකිය. මාර්ගය හරහා සංඥා දුර්වල වීම විවිධ සාධක මත රඳා පවතී. ඒවා නම් කාලය, රේඩියෝ සංඛ්යාතය සහ සම්ප්‍රේෂකයේ/ග්‍රාහකයේ මාර්ගය හෝ ස්ථානයයි. සම්ප්‍රේෂකය සහ ග්‍රාහකය අතර නාලිකාව සම්ප්‍රේෂකය/ග්‍රාහකය ස්ථීර වී තිබේද නැතහොත් එකිනෙකට සාපේක්ෂව චලනය වන්නේද යන්න මත පදනම්ව කාලය වෙනස් විය හැක.
මැකී යාම යනු කුමක්ද?
සම්ප්රේෂණ මාධ්‍යයේ හෝ මාර්ගවල වෙනස්වීම් හේතුවෙන් ලැබෙන සංඥා බලයේ කාල විචලනය වියැකී යාම ලෙස හැඳින්වේ. වියැකී යාම ඉහත සඳහන් කළ පරිදි විවිධ සාධක මත රඳා පවතී. ස්ථාවර තත්ත්වයකදී, වියැකී යාම වර්ෂාපතනය, අකුණු ඇතිවීම වැනි වායුගෝලීය තත්ත්‍වයන් මත රඳා පවතී. ජංගම තත්වයේදී, මැකී යාම රඳා පවතින්නේ කාලය අනුව වෙනස් වන මාර්ගය මත ඇති බාධක මතය. මෙම බාධා සම්ප්‍රේෂණය කරන ලද සංඥාවට සංකීර්ණ සම්ප්රේෂණ බලපෑම් ඇති කරයි.
රූපය-1 මඟින් විස්තාරය සහ දුර ප්‍රස්ථාරය නිරූපණය කරන්නේ මන්දගාමී වියැකී යාම සහ වේගයෙන් වියැකී යන වර්ග සඳහා වන අතර එය අපි පසුව සාකච්ඡා කරමු.
වියැකී යන වර්ග
විවිධ නාලිකා ආශ්‍රිත දුර්වලතා සහ සම්ප්‍රේෂකයේ/ග්‍රාහකයේ පිහිටීම සලකා බැලීමේදී පහත දැක්වෙන්නේ රැහැන් රහිත සන්නිවේදන පද්ධතියේ වියැකී යාමේ වර්ග වේ.
➤මහා පරිමාණ වියැකී යාම: එයට මාර්ග අලාභය සහ සෙවනැලි බලපෑම් ඇතුළත් වේ.
➤කුඩා පරිමාණ වියැකී යාම: එය ප්රධාන කාණ්ඩ දෙකකට බෙදා ඇත. බහුමාර්ග ප්රමාද පැතිරීම සහ ඩොප්ලර් පැතිරීම. බහුමාර්ග ප්‍රමාදය පැතිරීම පැතලි වියැකී යාම සහ සංඛ්‍යාත වරණීය වියැකී යාම ලෙස තවදුරටත් බෙදා ඇත. ඩොප්ලර් පැතිරීම වේගවත් වියැකී යාම සහ මන්දගාමී වියැකී යාම ලෙස බෙදා ඇත.
➤Fading models: Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull ආදී විවිධ මාදිලිවල හෝ බෙදාහැරීම්වල ඉහත මැකී යන වර්ග ක්‍රියාත්මක වේ.
අප දන්නා පරිදි, පොළව සහ අවට ගොඩනැගිලි මෙන්ම විශාල ප්‍රදේශයේ පවතින ගස්, මිනිසුන් සහ කුළුණු වලින් විසිරුණු සංඥා නිසා ද වියැකී යන සංඥා සිදුවේ. මැකී යාමේ ආකාර දෙකකි. මහා පරිමාණ වියැකී යාම සහ කුඩා පරිමාණයේ වියැකී යාම.
1.) මහා පරිමාණ වියැකී යාම
සම්ප්‍රේෂකය සහ ග්‍රාහකය අතර බාධකයක් පැමිණි විට විශාල පරිමාණයෙන් මැකී යාම සිදුවේ. මෙම මැදිහත්වීම් වර්ගය සැලකිය යුතු ප්රමාණයේ සංඥා ශක්තිය අඩු කිරීමට හේතු වේ. මෙයට හේතුව EM තරංගය බාධකයෙන් සෙවනැලි හෝ අවහිර වීමයි. එය දුරින් ඇති සංඥාවේ විශාල උච්චාවචනයන් හා සම්බන්ධ වේ.
1.a) මාර්ගය අහිමි වීම
නිදහස් ඉඩ මාර්ගය අහිමි වීම පහත පරිදි දැක්විය හැක.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
කොහෙද,
Pt = සම්ප්රේෂණ බලය
Pr = බලය ලබා ගන්න
λ = තරංග ආයාමය
d = ඇන්ටනාව සම්ප්‍රේෂණය සහ ලැබීම අතර දුර
c = ආලෝකයේ වේගය එනම් 3 x 108
සමීකරණයෙන් එයින් ගම්‍ය වන්නේ සංඥාව සම්ප්රේෂණ අන්තයේ සිට ලැබෙන අන්තය දක්වා විශාල හා විශාල ප්‍රදේශයක් පුරා පැතිරෙන බැවින් සම්ප්‍රේෂණය වන සංඥාව දුරින් දුර්වල වන බවයි.
1.b) සෙවනැලි බලපෑම
• එය රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේදී නිරීක්ෂණය කෙරේ. සෙවනැලි යනු EM සංඥාවේ ලැබුණු බලය සාමාන්‍ය අගයෙන් බැහැර වීමයි.
• එය සම්ප්‍රේෂකය සහ ග්‍රාහකය අතර මාර්ගය හරහා ඇති බාධක වල ප්‍රතිඵලයකි.
• එය EM (විද්‍යුත් චුම්භක) තරංගවල භූගෝලීය පිහිටීම මෙන්ම රේඩියෝ සංඛ්යාතය මත රඳා පවතී.
2. කුඩා පරිමාණ වියැකී යාම
කුඩා පරිමාණයේ වියැකී යාම ඉතා කෙටි දුරක් සහ කෙටි කාල සීමාවක් තුළ ලැබුණු සංඥා ශක්තියේ වේගවත් උච්චාවචනයන් සමඟ සම්බන්ධ වේ.
මත පදනම්වබහුමාර්ග ප්‍රමාදය පැතිරීමකුඩා පරිමාණ වියැකී යාමේ වර්ග දෙකක් තිබේ. පැතලි වියැකී යාම සහ සංඛ්‍යාත වරණීය වියැකී යාම. මෙම බහුමාර්ග වියැකී යාමේ වර්ග ප්‍රචාරණ පරිසරය මත රඳා පවතී.
2.a) පැතලි වියැකී යාම
සම්ප්‍රේෂණය වන සංඥාවේ කලාප පළලට වඩා වැඩි කලාප පළලක් හරහා නියත ලාභයක් සහ රේඛීය අවධි ප්‍රතිචාරයක් තිබේ නම් රැහැන් රහිත නාලිකාව පැතලි වියැකී යාමක් යැයි කියනු ලැබේ.
මෙම ආකාරයේ වියැකී යාමේ දී ලැබුණු සංඥාවේ සියලුම සංඛ්‍යාත සංරචක එකවර සමානුපාතිකව උච්චාවචනය වේ. එය තෝරා නොගත් මැකී යාම ලෙසද හැඳින්වේ.
• සංඥා BW << නාලිකාව BW
• සංකේත කාලය >> ප්රමාද පැතිරීම
පැතලි වියැකී යාමේ බලපෑම SNR හි අඩුවීමක් ලෙස පෙනේ. මෙම පැතලි වියැකී යන නාලිකා විස්තාරය වෙනස් වන නාලිකා හෝ පටු කලාප නාලිකා ලෙස හැඳින්වේ.
2.b) සංඛ්‍යාත වරණීය වියැකී යාම
එය විවිධ විස්තාර සහිත රේඩියෝ සංඥාවක විවිධ වර්ණාවලි සංරචක වලට බලපායි. එබැවින් වරණීය වියැකී යන නම.
• සංඥා BW > චැනල් BW
• සංකේත කාලය < ප්රමාද පැතිරීම
මත පදනම්වඩොප්ලර් පැතිරීමමැකී යාමේ වර්ග දෙකක් තිබේ, එනම්. වේගයෙන් වියැකී යාම සහ මන්දගාමී වියැකී යාම. මෙම ඩොප්ලර් ස්ප්‍රෙඩ් වියැකී යාමේ වර්ග ජංගම වේගය එනම් සම්ප්‍රේෂකයට අදාළ ග්‍රාහකයේ වේගය මත රඳා පවතී.
2.c) වේගයෙන් වියැකී යාම
වේගයෙන් වියැකී යාමේ සංසිද්ධිය කුඩා ප්‍රදේශ (එනම් කලාප පළල) හරහා සංඥාවේ වේගවත් උච්චාවචනයන් මගින් නිරූපණය කෙරේ. ගුවන් යානයේ සියලුම දිශාවන්ගෙන් සංඥා පැමිණෙන විට, චලනයේ සියලු දිශාවන් සඳහා වේගයෙන් මැකී යාම නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ.
සංකේත කාලසීමාව තුළ නාලිකා ආවේග ප්‍රතිචාරය ඉතා වේගයෙන් වෙනස් වන විට වේගයෙන් වියැකී යාම සිදුවේ.
• ඉහළ ඩොප්ලර් පැතිරීම
• සංකේත කාලය > සමෝධානික කාලය
• සංඥා විචලනය < නාලිකා විචලනය
මෙම පරාමිති ඩොප්ලර් පැතිරීම හේතුවෙන් සංඛ්‍යාත විසරණයට හෝ කාලය තෝරා මැකී යාමට හේතු වේ. ශීඝ්‍රයෙන් වියැකී යාම යනු දේශීය වස්තූන්ගේ පරාවර්තනයන් සහ එම වස්තූන්ට සාපේක්ෂව වස්තූන්ගේ චලිතයේ ප්‍රතිඵලයකි.
වේගයෙන් වියැකී යාමේදී, ලැබෙන සංඥා යනු විවිධ පෘෂ්ඨ වලින් පරාවර්තනය වන සංඥා රාශියක එකතුවකි. මෙම සංඥාව ඒවා අතර සාපේක්ෂ අවධි මාරුව මත පදනම්ව නිර්මාණාත්මක හෝ විනාශකාරී විය හැකි බහු සංඥා වල එකතුවක් හෝ වෙනසකි. අදියර සම්බන්ධතා චලිතයේ වේගය, සම්ප්රේෂණ සංඛ්යාතය සහ සාපේක්ෂ මාර්ග දිග මත රඳා පවතී.
වේගයෙන් වියැකී යාම බේස්බෑන්ඩ් ස්පන්දනයේ හැඩය විකෘති කරයි. මෙම විකෘතිය රේඛීය වන අතර නිර්මාණය කරයිඅයි.එස්.අයි(Inter Symbol Interference). අනුවර්තනය සමාන කිරීම නාලිකාව මගින් ඇති කරන ලද රේඛීය විකෘති කිරීම් ඉවත් කිරීමෙන් ISI අඩු කරයි.
2.d) මන්දගාමී වියැකී යාම
සෙමෙන් මැකී යාම යනු මාර්ගයට ඉහළින් ඇති ගොඩනැගිලි, කඳු, කඳු සහ වෙනත් වස්තූන්ගේ සෙවනැල්ලේ ප්‍රතිඵලයකි.
• අඩු ඩොප්ලර් පැතිරීම
• සංකේත කාලය <
• සංඥා විචලනය >> නාලිකා විචලනය
වියැකී යන ආකෘති හෝ වියැකී යන බෙදාහැරීම් ක්‍රියාත්මක කිරීම
වියැකී යන ආකෘති හෝ වියැකී යන බෙදාහැරීම් ක්‍රියාවට නැංවීමට රේලී මැකී යාම, රිසියන් වියැකී යාම, නකගාමි වියැකී යාම සහ වයිබුල් මැකී යාම ඇතුළත් වේ. මෙම නාලිකා බෙදාහැරීම් හෝ ආකෘති නිර්මාණය කර ඇත්තේ වියැකී යන පැතිකඩ අවශ්‍යතා අනුව බේස්බෑන්ඩ් දත්ත සංඥාව තුළ මැකී යාම ඇතුළත් කිරීමටය.
රේලී මැකී යයි
• Rayleigh ආකෘතියේ, සම්ප්‍රේෂකය සහ ග්‍රාහකය අතර simulated වන්නේ Non Line of Sight(NLOS) සංරචක පමණි. සම්ප්‍රේෂකය සහ ග්‍රාහකය අතර LOS මාර්ගයක් නොමැති බව උපකල්පනය කෙරේ.
• MATLAB රේලී නාලිකා ආකෘතිය අනුකරණය කිරීමට "rayyleighchan" ශ්‍රිතය සපයයි.
• බලය ඝාතීය ලෙස බෙදී යයි.
• අදියර ඒකාකාරව බෙදා හැර ඇති අතර විස්තාරයෙන් ස්වාධීන වේ. රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේ වැඩිපුරම භාවිතා වන Fading වර්ග එයයි.
Rician වියැකී යාම
• rician මාදිලියේදී, Line of Sight (LOS) සහ Line of Sight (NLOS) යන සංරචක දෙකම සම්ප්‍රේෂකය සහ ග්‍රාහකය අතර අනුකරණය කෙරේ.
• MATLAB rician නාලිකා ආකෘතිය අනුකරණය කිරීමට "ricianchan" ශ්‍රිතය සපයයි.
Nakagami වියැකී යාම
Nakagami fadding නාලිකාව යනු රැහැන් රහිත සන්නිවේදන නාලිකා විස්තර කිරීමට භාවිතා කරන සංඛ්යානමය ආකෘතියකි, එහිදී ලැබුණු sgnal බහුමාර්ග වියැකීයාමට ලක් වේ. එය නාගරික හෝ තදාසන්න ප්‍රදේශ වැනි මධ්‍යස්ථ හා දැඩි වියැකී යන පරිසරයන් නියෝජනය කරයි. Nakagami වියැකී යන නාලිකා ආකෘතිය අනුකරණය කිරීමට පහත සමීකරණය භාවිතා කළ හැක.
• මෙම අවස්ථාවෙහිදී අපි h = r*e ලෙස දක්වන්නෙමුjΦසහ Φ කෝණය [-π, π] මත ඒකාකාරව බෙදා හැරේ
• r සහ Φ විචල්‍යය අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් ස්වාධීන යැයි උපකල්පනය කෙරේ.
• Nakagami pdf ඉහත පරිදි ප්‍රකාශ වේ.
• Nakagami pdf තුළ, 2σ2= E{r2}.
• එය මුලින් මිනුම් මත පදනම් වූ ආනුභවිකව සංවර්ධනය කරන ලදී.
• ක්ෂණික ලැබෙන බලය ගැමා බෙදා හැරේ. • k = 1 Rayleigh = Nakagami සමඟ
වයිබුල් මැකී යයි
මෙම නාලිකාව රැහැන් රහිත සන්නිවේදන නාලිකාව විස්තර කිරීමට භාවිතා කරන තවත් සංඛ්යානමය ආකෘතියකි. Weibull ෆේඩින් නාලිකාව සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන්නේ දුර්වල සහ දරුණු වියැකී යාම ඇතුළු විවිධ වර්ගයේ වියැකී යන තත්වයන් සහිත පරිසරයන් නියෝජනය කිරීමටයි.
කොහෙද,
2σ2= E{r2}
• Weibull බෙදාහැරීම Rayleigh බෙදාහැරීමේ තවත් සාමාන්‍යකරණයක් නියෝජනය කරයි.
• X සහ Y යනු iid ශුන්‍ය වන විට ගෝසියන් විචල්‍ය මධ්‍යන්‍ය, R = (X) හි ලියුම් කවරය2+ වයි2)1/2Rayleigh බෙදා හරිනු ලැබේ. • කෙසේ වෙතත් ලියුම් කවරය R = (X2+ වයි2)1/2, සහ අනුරූප pdf (බලය බෙදා හැරීමේ පැතිකඩ) Weibull බෙදා හැර ඇත.
• Weibull වියැකී යන ආකෘතිය අනුකරණය කිරීමට පහත සමීකරණය භාවිතා කළ හැක.
මෙම පිටුව තුළ අපි මැකී යන නාලිකාව කුමක්ද, එහි වර්ග, වියැකී යන ආකෘති, ඒවායේ යෙදුම්, ක්‍රියාකාරකම් යනාදිය වැනි විවිධ මාතෘකා හරහා ගොස් ඇත. කුඩා පරිමාණ වියැකී යාම සහ මහා පරිමාණ වියැකී යාම අතර වෙනස, පැතලි වියැකී යාම සහ සංඛ්‍යාත වරණීය වියැකී යාම අතර වෙනස, වේගවත් වියැකී යාම සහ මන්දගාමී වියැකී යාම අතර වෙනස, රේලී වියැකී යාම සහ රිසියන් වියැකී යාම අතර වෙනස සැසඳීමට සහ ව්‍යුත්පන්න කිරීමට කෙනෙකුට මෙම පිටුවේ සපයා ඇති තොරතුරු භාවිතා කළ හැකිය. එසේ මත.
E-mail:info@rf-miso.com
දුරකථන:0086-028-82695327
වෙබ් අඩවිය: www.rf-miso.com
පසු කාලය: අගෝස්තු-14-2023
