Những mô hình này đƣợc phát triển chủ yếu cho các tín hiệu trong băng tần UHF và SHF, tƣơng ứng từ 0,3 – 3Ghz và 3 – 30 Ghz. Sử dụng những băng tần thích hợp phù hợp với các hoạt động của hệ thống vô tuyến và các đặc điểm truyền và kích cỡ anten.
Tất cả các tín hiệu phát và thu mà chúng ta xét, coi là thực. Bởi vì các bộ điều chế đƣợc xây dựng sử dụng bộ dao động để tạo ra các dạng tín hiệu thực. Các bộ điều chế và giải điều chế tín hiệu thƣờng đƣợc trình bày là những phần thực của tín hiệu song công.
Chúng ta đƣa ra mô hình truyền tín hiệu đƣợc biểu diễn nhƣ sau:
s(t) = {u(t)ej2fct
}
= {u(t)}cos(2fct) - {u(t)}sin(2fct)
= x(t) cos(2fct) – y(t) sin(2fct), (2.1)
Trong đó u(t) = x(t) + jy(t) là một tín hiệu dải tần cơ sở phức với các thành phần thực x(t) = {u(t)}, thành phần cầu phƣơng y(t) = {u(t)}, băng thông Bu
và công suất Pu , tín hiệu u(t) đƣợc gọi là hình bao phức của s(t). Chúng ta gọi u(t) khi hình bao phức của s(t) và pha của u(t) là pha của s(t). Pha này bao gồm một số pha sóng mang bảo vệ. Đây là chuẩn cho tín hiệu với băng thông B << fc , nó cho phép tín hiệu điều biến qua u(t) tƣơng ứng với sóng mang. Công suất truyền tín hiệu s(t) là Pt = Pu/2.
Tổn hao đƣờng
Tổn hao đƣờng và bóng râm
Tín hiệu thu có dạng sau:
r(t) = {(t)ej2fct
}, (2.2)
Trong đó giải tần tín hiệu phức (t) phụ thuộc vào kênh thông qua s(t). s(t) đƣợc truyền thông qua kênh thời gian không đổi thì (t) = u(t)*c(t), trong đó c(t) là giá trị phản hồi của kênh.
Với các kênh thời gian thay đổi thì tín hiệu thu có chuyển dịch Doppler là: fD = cos/ , trong đó là góc tới của tín hiệu thu liên quan đến chuyển dịch trực tiếp, là tốc độ truyền trực tiếp và =c/fc là bƣớc sóng tín hiệu ( c = 3*108 m/s là tốc độ ánh sáng ).
Hình học kết hợp với chuyển dịch Doppler đƣợc thể hiện nhƣ hình 2.2. Các kết quả chuyển dịch Doppler từ thực tế là việc phát hay thu tín hiệu với một khoảng thời gian ngắn t sẽ gây ra sự thay đổi với khoảng cách d = t cos để truyền tín hiệu cần phải trải qua một khoảng cách tới nơi thu. Sự thay đổi của pha có độ lớn = 2 tcos/. Tần số Doppler đƣợc thể hiện trong mối quan hệ giữa tần số tín hiệu và pha:
fD = 2 1 t = cos/ (2.3)
Hình 2.2: Hình học kết hợp với chuyển dịch Doppler
Giả thiết công suất của s(t) là Pt đƣợc phát thông qua kênh đã định sẵn, với tín hiệu thu tƣơng ứng r(t) có công suất Pr với Pr đƣợc tính trung bình của nhiều
Tín hiệu phát
giá trị ngẫu nhiên nhờ có hiệu ứng màn chắn. Chúng ta định nghĩa tổn hao đƣờng truyền của kênh là tỉ lệ công suất phát trên công suất thu.
PL = r t P P (2.4)
Chúng ta định nghĩa tổn hao đƣờng của kênh theo giá trị dB của tổn hao đƣờng tuyến tính, nó tƣơng đƣơng với sự chênh lệch đơn vị dB giữa công suất phát và công suất thu:
PL dB = 10 log10 r t P P dB (2.5)
Thông thƣờng, tổn hao đƣờng dB là một số không âm khi kênh đó không chứa các thành phần tích cực, vì thế không thể chí có suy hao tín hiệu. Độ lợi đƣờng truyền dB đƣợc định nghĩa là một số âm của tổn hao đƣờng dB: PG = - PL = 10 log10(Pr/Pt) dB. Với che tối công suất thu sẽ bao gồm ảnh hƣởng của tổn hao đƣờng và một thành phần ngẫu nhiên đƣợc thêm vào bao quanh đối tƣợng.