Đồ án tốt nghiệp : Phủ sóng thông tin di động trong tòa nhà

Mục tiêu: tìm hiểu các mô hình truyền sóng. Nắm vững phạm vi ứng dụng các mô hình truyền sóng. Có khả năng áp dụng kiến thức để phát hiện ra mô hình truyền sóng mới. Tính toán suy hao của tín hiệu vô tuyến trong môi trường
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp : Phủ sóng thông tin di động trong tòa nhàTrêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi -1- §å ¸n tèt nghiÖp cao häc CH¦¥NG 1. C¸C M¤ H×NH TRUYÒN SãNG Môc tiªu:  T×m hiÓu c¸c m« h×nh truyÒn sãng.  N¾m v÷ng ph¹m vi øng dông cña c¸c m« h×nh truyÒn sãng.  Cã kh¶ n¨ng ¸p dông kiÕn thøc ®Ó ph¸t hiÖn ra m« h×nh truyÒn sãng míi.  TÝnh to¸n suy hao cña tÝn hiÖu v« tuyÕn trong c¸c m«i trêng. NguyÔn Song Tïng- Cao häc §TVT 2004Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi -2- §å ¸n tèt nghiÖp cao häc 1.1 Nguyªn lý truyÒn dÉn sãng ®iÖn tõ. 1.1.1 C¸c c¬ chÕ lan truyÒn sãng ®iÖn tõ. Lan truyÒn sãng ®iÖn tõ ®îc chia thµnh 3 c¬ chÕ lan truyÒn c¬ b¶n:  Ph¶n x¹  Khóc x¹  T¸n x¹ Tx Rx Ph¶n x¹ Khóc x¹ T¸n x¹ H×nh 1.1 C¸c c¬ chÕ lan truyÒn sãng ®iÖn tõ Ph¶n x¹ lµ c¬ chÕ x¶y ra khi sãng ®iÖn tõ va ®Ëp vµo vËt thÓ cã kÝch thíclín h¬n rÊt nhiÒu so víi bíc sãng. Ph¶n x¹ sinh ra c¸c sãng thø cÊp cã thÓg©y nhiÔu víi c¸c sãng kh¸c. Tuy nhiªn, t¹i phÝa thu c¸c tia sãng ph¶n x¹ cãthÓ g©y t¬ng t¸c tÝch cùc hoÆc tiªu cùc víi nhau phô thuéc vµo pha cñachóng. Trong m«i trêng di ®éng, c¬ chÕ nµy cã thÓ xem nh lµ hiÖu øngnhiÒu tia. Khóc x¹ lµ c¬ chÕ x¶y ra khi ®êng truyÒn sãng bÞ che khuÊt mét phÇnbëi mét vËt thÓ. Trong trêng hîp nµy, sãng ®iÖn tõ ®îc xem nh lµ truyÒnvßng qua c¹nh cña vËt thÓ ®Õn vïng kh«ng gian kh«ng thuéc miÒn truyÒnth¼ng (line of sight) tõ phÝa ph¸t. Trong th«ng tin v« tuyÕn, ®©y lµ thuéc tÝnhrÊt quan träng. Nã lµm t¨ng hiÖu øng che khuÊt vµ cho phÐp thiÕt kÕ mét hÖthèng m¹ng di ®éng víi vÞ trÝ t¬ng ®èi cña tr¹m gèc vµ m¸y di ®éng lu«nthay ®æi. NguyÔn Song Tïng- Cao häc §TVT 2004Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi -3- §å ¸n tèt nghiÖp cao häc T¸n x¹ lµ c¬ chÕ x¶y ra trong m«i trêng truyÒn dÉn cã chøa c¸c vËt thÓcã kÝch thíc nhá h¬n nhiÒu so víi bíc sãng cña tÝn hiÖu. C¬ chÕ nµy lµmcho n¨ng lîng cña sãng ®iÖn tõ sÏ bøc x¹ ra nhiÒu híng kh¸c nhau, c«ngsuÊt tÝn hiÖu sÏ bÞ suy hao. 1.1.2 C¸c hiÖu øng lan truyÒn sãng. Lan truyÒn sãng ®iÖn tõ trong m«i trêng thùc lµ mét qu¸ tr×nh phøc t¹p,®ã lµ sù kÕt hîp cña nhiÒu c¬ chÕ lan truyÒn kh¸c nhau. Tuy nhiªn, nã ®îcm« h×nh hãa thµnh 3 lo¹i hiÖu øng c¬ b¶n sau:  HiÖu øng nhiÒu tia.  HiÖu øng che khuÊt.  Lan truyÒn qua tßa nhµ vµ khu vùc giao th«ng. HiÖu øng nhiÒu tia lµ hiÖu øng lan truyÒn sãng rÊt phæ biÕn trong m«itrêng di ®éng. Nã lµ sù tæng qu¸t hãa cña c¬ chÕ ph¶n x¹ hai tia. Trong thùctÕ, lan truyÒn nhiÒu tia sÏ cã hµng chôc ®Õn hµng tr¨m tÝn hiÖu thµnh phÇn víibiªn ®é vµ pha ngÉu nhiªn sÏ ®Õn m¸y thu. §©y lµ c¬ chÕ phading nhanh, nã xuÊt hiÖn khi tÝn hiÖu thu ®îc tõ rÊtnhiÒu ®êng truyÒn cã pha biÕn ®æi. KÕt qu¶ lµ pha sÏ lo¹i trõ nhau mét c¸chngÉu nhiªn, g©y ra phading nhanh, ®«i khi rÊt s©u hoÆc ®«i khi biªn ®é t¨nglªn nhiÒu lÇn, xuÊt hiÖn víi kho¶ng c¸ch lµ hÖ sè nguyªn lÇn bíc sãng. Phadinh nhanh ®îc chia lµm 2 lo¹i. §ã lµ phading Rayleigh vµ Racian.Khi mét m¸y di ®éng di chuyÓn qua mét vïng phñ sãng, mçi mét c¬ chÕ lantruyÒn sÏ cã ¶nh hëng tøc thêi ®Õn tÝn hiÖu thu ®îc. LÊy vÝ dô, nÕu m¸y di ®éng cã mét ®êng truyÒn th¼ng tíi tr¹m gèc, th×c¸c c¬ chÕ lan truyÒn kh¸c sÏ kh«ng g©y ¶nh hëng ®Õn tÝn hiÖu thu ®îc.§©y lµ ph©n bè cña phading Racian. Ngîc l¹i, nÕu tõ m¸y di ®éng ®Õn tr¹m gèc kh«ng cã ®êng truyÒn th¼ng,th× c¸c c¬ chÕ lan truyÒn kh¸c nh ph¶n x¹, khóc x¹ lµ ®êng truyÒn tÝn hiÖuchÝnh ®Õn m¸y thu. §©y lµ ph©n bè cña phading Rayleigh. NguyÔn Song Tïng- Cao häc §TVT 2004Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi -4- §å ¸n tèt nghiÖp cao häc Nãi chung, chóng ta nªn xem phading Rayleigh lµ trêng hîp tæng qu¸t.Phading Raycian chØ lµ trêng hîp ®Æc biÖt. MS MS BS BS Phading Rayleigh Phading Raycian H×nh 1.2 HiÖu øng lan truyÒn nhiÒu tia H×nh 1.3 Pha ding Rayleigh. NguyÔn Song Tïng- Cao häc §TVT 2004Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi -5- §å ¸n tèt nghiÖp cao häc HiÖu øng che khuÊt: sù thay ®æi chËm trong suy hao ®êng truyÒn g©y rabëi sù che ch¾n hoÆc che ch¾n mét phÇn do kÝch thíc lín cña vËt thÓ hoÆc®Æc tÝnh cña ®Þa h×nh. Sù che khuÊt thay ®æi chËm ®îc miªu t¶ bëi mét ph©nbè kh¸c ®îc gäi lµ ph©n bè loga. §ã lµ kÕt qu¶ cña c¬ chÕ t¸n x¹ trªn mét sèc¸c vË ...