محوشدگی: تفاوت میان نسخه‌ها

'''محو شدگی''' {{به انگلیسی|Fading}} به میزان تغییرات تضعیف یک سیگنال مدوله شده مخابراتی که در هنگام عبور از یک محیط مشخص تجربه می کند،محوشدگیمی‌کند،محوشدگی گفته می‌شود. محوشدگی ممکن است با زمان، مکان یا فرکانس تغییر کند و معمولامعمولاً به صورت یک [[فرایند تصادفی]] مدل می شودمی‌شود.

کانال محوشده(فیدینگ) کانالی است که محوشدگی را تجربه می کندمی‌کند. در سیستم هایسیستم‌های بی سیم محو شدگی ممکن است مربوط به '''انتشار چند مسیری''' (محو شدگی چند مسیری) یا در اثر''' سایه''' (موانعی که در انتشار موج اثر می گذارند) باشد.

وجود اجسام منعکس کنندهمنعکس‌کننده در محیط انتشار امواج بین فرستنده و گیرنده سبب ایجاد چند مسیر برای سیگنال ارسالی می نماید. در نتیجه، در گیرنده ما شاهد چند نمونه نیمه منطبق بر هم از یک سیگنال ارسالی می باشیم که از مسیر هایمسیر‌های مختلف دریافت می شوندمی‌شوند. هر سیگنال تضعیف، تاخیر و شیفت فازی متفاوتی را تجربه خواهد کرد. این می‌تواند سبب تداخل سازنده یا مخرب، یا به نوعی تقویت یا تضعیف در توان گیرنده باشد. تداخل مخرب قوی را معمولاً '''محوشدگی عمیق''' می نامیم و با توجه به تاثیرتأثیر زیادش بر [[نسبت سیگنال به نویز]] ممکن است گاهی سبب خرابی داده شود.

مدل هایمدل‌های محوشدگی کانال معمولاً برای نشان دادن اثرات انتقال الکترومغناطیسی اطلاعات در فضا در شبکه هایشبکه‌های سلولی و محیط هایمحیط‌های انتشار داده استفاده می شودمی‌شود.

همچنین از این مدل هامدل‌ها برای نشان دادن اثرات اعوجاج آب در مخابرات آکوستیک زیر آب نیز استفاده می شودمی‌شود.

از دید ریاضی، محو شدگی را با معمولاً به صورت توابع تغییر پذیر با زمان در اندازه و فاز سیگنال ارسالی، مدل می کنندمی‌کنند.

اصطلاح محوشدگی سریع یا کند مربوط به نرخی می باشدمی‌باشد که اندازه و فاز سیگنال توسط کانال تغییر می کندمی‌کند. همدوسی زمانی معیاری می باشدمی‌باشد برای حداقل زمان لازم تا تغییر اندازه کانال نسبت به حالت قبلی خود ناهمبسته شود. یا به گفته دیگر حداکثر زمان لازم برای اینکه اندازه فعلی به مقدار قبلیش وابسته باشد. به زبان ساده همدوسی زمانی، مدت زمانی است که اندازه و فاز گین کانال تقریباتقریباً تخت (ثابت) است یعنی گین کانال در این مدت تغییرات زیادی ندارد.

*'''محوشدگی کند''' زمانی به وجود می آیدمی‌آید که همدوسی زمانی کانال از تاخیر کانال بیشتر باشد. در این شرایط اندازه و فاز تغییر یافته توسط کانال (اندازه و فاز کانال) را در هر بازه زمانی مورد استفاده (تایم اسلات) می توانمی‌توان ثابت فرض کرد. محوشدگی کند می‌تواند متاثر از اثر سایه باشد که در آن یک مانع بزرگ مانند تپه یا ساختمان بزرگ مانع دریافت سیگنال ارسالی اصلی در گیرنده باشد. تغییرات اندازه در حالت سایه را معمولامعمولاً با [[توزیع لگ نرمال]] با انحراف معیار ''' لگاریتم تضعیف مسیر''' نمایش می دهند.

*'''محوشدگی سریع''' زمانی به وجود می آیدمی‌آید که همدوسی زمانی کانال از تاخیر کانال کمتر باشد. در این نوع کانال همدوسی زمانی کانال از عرض سمبل( یا بیت) کمتر است. بنابر این در این حالت در بازه زمانی یک سیمبل، شرایط کانال ثابت نخواهد ماند و تغییر خواهد کرد.

یک مزیت '''محوشدگی سریع''' این است که با توجه به تغییرات زیاد کانال در دوره تناوب سمبل، گیرنده می‌تواند از مزایای دایورسیتی زمانی استفاده کند تا احتمال خطای سیستم را کاهش دهد و خود را در برابر محوشدگی هایمحوشدگی‌های عمیق ایمن تر نماید. پارامتر همدوسی زمانی را می توانمی‌توان بر اساس '''گستردگی داپلر''' که متاثر از حرکت اجسام در کانال می باشندمی‌باشند و بر اساس [[اثر دوپلر|شیفت داپلر]] محاسبه نمود.

در حالت کلی همدوسی زمانی را می توانمی‌توان بر اساس رابطه پایین محاسبه نمود که در آن <math>T_c</math> همدوسی زمانی و <math>D_s</math> گستردگی داپلر می باشدمی‌باشد:

البته این یک رابطه تقریبی می باشدمی‌باشد.<ref>Lars Ahlin & Jens Zander, ''Principles of Wireless Communications'', pp.126-130.</ref>

با توجه به اینکه فرکانس حامل سیگنال تغییر می کند،می‌کند، اندازه دامنه تفاوت خواهد کرد.'''همدوسی پهنای باند''' فاصله فرکانسی بین دو سیگنال را که محوشدگی ناهمبسته ایناهمبسته‌ای را تجربه می کنندمی‌کنند را نشان می دهد.

*در''' محوشدگی تخت''' همدوسی پهنای باند کانال از پهنای باند سیستم بزرگتر است و در نتیجه فرکانس هایفرکانس‌های مختلف یک سیگنال دامنه ثابتی را تجربه خواهند کرد.

در '''محوشدگی فرکانس گزین''' شرایط برعکس می باشدمی‌باشد و فرکانس هایفرکانس‌های مختلف سیگنال دامنه هایدامنه‌های متفاوتی را تجربه خواهند کرد.

در حالت فرکانس گزین به دلیل اینکه فرکانس هایفرکانس‌های مختلف تجربه هایتجربه‌های متفاوتی دارند احتمال قرار گرفتن کامل سیگنال در محوشدگی عمیق کاهش می یابد. مدولاسیون هایمدولاسیون‌های [[دسترسی چندگانه تقسیم کدی|CDMAو]] [[مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم|OFDM]] به خوبی از این دایورسیتی فرکانسی برای مبارزه با محو شدگی استفاده می نمایند.مثلامثلاً در OFDM ما پهنای باند را به زیر حامل هایحامل‌های متعددی تقسیم می کنیم تا در هر زیر حامل که یک اطلاعات خاص روی آن قرار می گیردمی‌گیرد در یک دوره تناوب سمبل دامنه در حوزه فرکانس ثابت باشد یا اینکه زیر حامل هایی که دچار محوشدگی عمیق شده اند را مورد استفاده قرار ندهیم. در CDMA نیز به کمک گیرنده هایگیرنده‌های شن کش می توانیممی‌توانیم از مزایای این استقلال استفاده نمائیم.

==مدل هایمدل‌های محوشدگی==

کانال هایکانال‌های دارای محو شدگی را توسط یک سری مدل هایمدل‌های توزیع احتمالی نمایش می دهیم که مطرح ترینمطرح‌ترین آنها:

اثر محوشدگی را می توانمی‌توان با دایورسیتی ترکیب نمود تا در گیرنده تجربه فیدینگ هایفیدینگ‌های مستقل را به صورت همدوس ترکیب نموده و به این ترتیب احتمال خطای سیستم را کاهش داد.

راه هایراه‌های کلی که می توانمی‌توان با محوشدگی مبارزه کرد عبارتند از:

*گیرنده شنمی توان با دایورسیتی ترکیب نمود تا در گیرنده تجربه فیدینگ هایفیدینگ‌های مستقل را به صورت همدوس ترکیب نموده و به این ترتیب احتمال خطای سیستم را کاهش داد. راه هایراه‌های کلی که می توانمی‌توان با محوشدگی مبارزه کرد عبارتند از: کش

*کد هایکد‌های زمان فضا