Полоса когерентности в телекоммуникациях: статистическая мера "плоскости" канала. Влияет на замирание сигнала, важна для CDMA IS-95. Расчет и применение.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Статистическое измерение в телекоммуникациях
Statistical measurement in telecommunications
Полоса когерентности – это статистическая мера диапазона частот, в пределах которого канал можно считать "плоским", то есть приблизительной максимальной полосы пропускания или частотного интервала, на котором две частоты сигнала, вероятно, испытают сопоставимое или коррелированное затухание амплитуды. Если время разброса многолучевого распространения равно D секундам, то полоса когерентности в рад/с приблизительно определяется уравнением:
Coherence bandwidth is a statistical measurement of the range of frequencies over which the channel can be considered "flat", or in other words the approximate maximum bandwidth or frequency interval over which two frequencies of a signal are likely to experience comparable or correlated amplitude fading. If the multipath time delay spread equals D seconds, then the coherence bandwidth in rad/s is given approximately by the equation:
Также полоса когерентности в Гц приблизительно определяется уравнением:
Also coherence bandwidth in Hz is given approximately by the equation:
Можно обоснованно предположить, что канал является плоским, если полоса когерентности больше полосы пропускания сигнала данных. Полоса когерентности изменяется в сетях сотовой или PCS связи, поскольку разброс многолучевого распространения D варьируется от траектории к траектории.
It can be reasonably assumed that the channel is flat if the coherence bandwidth is greater than the data signal bandwidth. The coherence bandwidth varies over cellular or PCS communications paths because the multipath spread D varies from path to path.
Применение
Частоты, находящиеся в пределах когерентной полосы пропускания, как правило, затухают схожим или коррелированным образом. Одной из причин выбора полосы пропускания около 1,25 МГц для CDMA IS 95 является то, что во многих городских условиях передачи когерентная полоса пропускания Bc значительно меньше 1,25 МГц. Следовательно, при затухании оно происходит лишь на относительно небольшой части общей полосы пропускания сигнала CDMA. Часть полосы пропускания сигнала, на которой затухание не происходит, обычно содержит достаточно мощности для обеспечения надежной связи. Это та полоса пропускания, в которой передаточная функция канала остается практически неизменной.
Frequencies within a coherence bandwidth of one another tend to all fade in a similar or correlated fashion. One reason for designing the CDMA IS 95 waveform with a bandwidth of approximately 1.25 MHz is because in many urban signaling environments the coherence bandwidth Bc is significantly less than 1.25 MHz. Therefore, when fading occurs it occurs only over a relatively small fraction of the total CDMA signal bandwidth. The portion of the signal bandwidth over which fading does not occur typically contains enough signal power to sustain reliable communications. This is the bandwidth over which the channel transfer function remains virtually constant.
Пример
Если разброс задержки D на определенном канале сотовой связи в городской среде составляет 1,9 мкс, то, используя приведенное выше уравнение, когерентная полоса пропускания составляет приблизительно 0,53 МГц, что вызывает частотно-селективное затухание в полосе пропускания IS-95.
If the delay spread D over a particular cellular communication path in an urban environment is 1.9 μs, then using equation above, the coherence bandwidth is approximately 0.53 MHz, which results in frequency selective fading over the IS 95 bandwidth.