6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.4.2. Kênh fading Ricean
Trong số tất cả các thành phần tín hiệu đến máy thu trong môi trường fading, nếu có một thành phần tĩnh có cường độ cao nhất, chẳng hạn như đường dẫn trực
tiếp của trường hợp đường truyền thẳng (LOS), thì phân bố đường bao của fading quy mô nhỏ sẽ theo bản phân phối của Ricean. Trong trường hợp này, các thành phần đa đường khác có biên độ nhỏ hơn nhiều và góc đến ngẫu nhiên sẽ chồng lên thành phần đường trực tiếp này. Vì thông tin liên lạc vệ tinh thường yêu cầu điều kiện truyền LOS, kênh của nó có thể được đặc trưng bởi mô hình kênh fading Ricean.
Nếu biên độ của thành phần đường dẫn trực tiếp này trở nên nhỏ hơn nhiều, tức là có thể so sánh với các thành phần khác, thì phân bố Ricean suy thoái thành phân bố Rayleigh. Hàm mật độ xác suất của phân phối Ricean là:
𝑝(𝑣) = { 𝑣 𝜎2𝑒−(𝑣2+𝐴2)/(2𝜎2)𝐼0(𝐴𝑣 𝜎2) (𝐴 ≥ 0, 𝑣 ≥ 0) 0 (𝑣 < 0) (3.32)
trong đó A là giá trị đỉnh của biên độ của thành phần tín hiệu đường dẫn trực tiếp và I0(x) là hàm Bessel sửa đổi bậc 0. Tham số thường được sử dụng trong phân phối Ricean là hệ số K, được định nghĩa là tỷ số công suất giữa thành phần đường dẫn trực tiếp và thành phần đa đường phân tán, nghĩa là,
𝐾 = 𝐴 2
2𝜎2 (3.33)
Hình 3.16: Sự phân bố Ricean với các hệ số Ricean K khác nhau (K = 0, phân bố Rayleigh).
Hệ số Ricean quyết định hoàn toàn tính chất của sự phân bố Ricean, như trong Hình 3.16. Khi K giảm xuống 0, nghĩa là, biên độ của tín hiệu đường trực tiếp giảm dần về 0, tức là không có đường dẫn trực tiếp, phân bố Ricean trở thành phân bố Rayleigh.
Hình 3.17:Phổ công suất Doppler của kênh Ricean
Để mô tả đặc điểm của kênh truyền vô tuyến, phân bố Rayleigh thường được sử dụng để mô tả sự biến đổi đường bao tín hiệu sau khi đi qua kênh fading phẳng và phân bố Ricean có thể được coi là một trường hợp đặc biệt của phân bố Rayleigh với đường dẫn trực tiếp có biên độ mạnh hơn nhiều. Khi góc tới khác nhau của tín hiệu đến dẫn đến sự thay đổi tần số Doppler khác nhau, tín hiệu nhận bao gồm tất cả các thành phần đa đường sẽ tạo ra phổ Doppler liên tục, tùy thuộc vào môi trường phát xạ và tán xạ khác nhau. Hai phổ công suất Doppler phổ biến nhất là mô hình Jakes và mô hình Gauss. Hình 3.17 cung cấp phổ công suất cho kênh Ricean động.