Эффект Доплера. – ЧАСТЬ 1

 Подвижность пользовательских устройств играет все более важную роль в современных телекоммуникациях, однако порождает ряд проблем, непосредственно связанных с перемещением терминала. Одним из таких негативных факторов является эффект, впервые описанный в 1842 г. австрийским физиком и астрономом Кристианом Доплером (Doppler) и назван­ный в его честь.

Суть эффекта Доплера состоит в том, что при движении источника или/и приемника сигнала друг относительно друга (или/и среды распространения) на­блюдается изменение длины волны принимаемого сигнала. Последняя прямо пропорционально зависит от скорости и направления движения передатчика (приемника). Если источник движется по направлению к приемнику, то длина волны уменьшается, а если удаляется – увеличивается:

где

f – рабочая частота;

с – скорость распространения электромагнитных волн в среде (она близка к

скорости света в вакууме, ~ 3-108 м/с);

V ~ скорость движения источника радиосигнала (положительная, если

источник приближается к приемнику, и отрицательная, если удаляется).

Для неподвижного источника и движущегося приемника эта формула при­нимает вид:

где V – скорость движения приемника радиосигнала.

В резуТьтате величина сдвига частоты Afd принимаемого сигнала будет за­висеть от скорости движения приемника, рабочей частоты передатчи^

направления от приемника на передатчик a: Afd – VirpJ0 cos(a)" _ния (napa– ние частоты приводит к возникновению т.н. доплеровского рассеивi зитной девиации частоты). В результате такого рассеивания спектр ^ стоты в приемнике оказывается «размазан» в полосе Д/ – /0 – Jd’ PTYvria fivTTRT нестабильным во времени.


При неравномерной скорости движения приемника по неровной местности будет наблюдаться дополнительное изменение амплитуды и фазы принимаемо го полезного сигнала. Это, в свою очередь, приводит к возникновению в точке приема частотно-селективных замираний, проявляющихся в определенной ча­сти спектра сигнала.

Аналогичная рис. 2.10 характеристика нестационарного поведения ка­нала возможна и в области доплеровского сдвига частот, v. Заостренность и крутизна границ спектра S(v) – следствие доплеровского сдвига, вызванного перемещением антенны пользовательской станции среди стационарных рас­сеивающих объектов. Наибольшая величина S(v) наблюдается в случае, если рассеивающий объект находится непосредственно перед или за антенной мо­бильной станции. Функция S(v) является Фурье-образом функции р(Д/) и дает возможность приблизительно оценить степень расширения спектра как функ­ции скорости изменения состояния канала. Поскольку доплеровское расши­рение по частоте и время когерентности канала Г обратно пропорциональны (Г-1/AQ, значение Afd можно рассматривать в качестве обычной скорости за­мираний в канале [8,9].

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100