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Propagation par trajets multiples

Propagation par trajets multiples

La propagation par trajets multiples est une réalité de la vie dans tout scénario radio terrestre. Alors que le trajet direct ou en visibilité directe est souvent le principal signal recherché, un récepteur radio recevra différentes versions du même signal qui ont voyagé depuis l'émetteur via de nombreux trajets différents.

Principes de base de la propagation par trajets multiples

Le grand nombre de chemins de signaux différents provient du fait que les signaux sont des réflexions provenant de bâtiments, de montagnes ou d'autres surfaces réfléchissantes, y compris l'eau, etc. qui peuvent être adjacentes au chemin principal. En outre, d'autres effets tels que les réflexions ionosphériques donnent lieu à une propagation par trajets multiples, tout comme les conduits troposphériques.

Les antennes utilisées pour l'émission et la réception ont un effet sur le nombre de chemins que le signal peut emprunter. Les antennes non directives irradieront le signal dans toutes les directions, tandis que les antennes directives concentreront la puissance dans une direction en réduisant la force des signaux réfléchis loin du faisceau principal.

La propagation par trajets multiples résultant de la diversité des trajets de signaux qui peuvent exister entre l'émetteur et le récepteur peut provoquer des interférences de diverses manières, notamment la distorsion du signal, la perte de données et l'évanouissement par trajets multiples.

À d'autres moments, la variété des trajets de signaux résultant de la propagation par trajets multiples peut être utilisée à bon escient. Des schémas tels que MIMO utilisent la propagation par trajets multiples pour augmenter la capacité des canaux qu'ils utilisent ou cherchent à améliorer le rapport signal sur bruit.

Évanouissement par trajets multiples

Les signaux sont reçus dans un environnement terrestre, c'est-à-dire où des réflexions sont présentes et où les signaux arrivent au récepteur depuis l'émetteur via une variété de trajets. Le signal global reçu est la somme de tous les signaux apparaissant à l'antenne. Parfois, ceux-ci seront en phase avec le signal principal et s'ajouteront à celui-ci, augmentant sa puissance. À d'autres moments, ils interféreront les uns avec les autres. Cela entraînera une réduction de l'intensité globale du signal.

  • Évanouissement par trajets multiples: Les évanouissements par trajets multiples peuvent être détectés sur de nombreux signaux à travers le spectre de fréquences des bandes HF jusqu'aux micro-ondes et au-delà. Cela peut faire monter et descendre les signaux. . En savoir plus sur évanouissement par trajets multiples.
  • Rayleigh décoloration: La décoloration de Rayleigh est le nom donné à la forme de décoloration qui est souvent ressentie dans un environnement où il y a un grand nombre de réflexions présentes. En savoir plus sur Rayleigh s'estompe.

Interférence causée par la propagation par trajets multiples

La propagation par trajets multiples peut engendrer des interférences qui peuvent réduire le rapport signal sur bruit et réduire les taux d'erreurs sur les bits pour les signaux numériques. Une cause de dégradation de la qualité du signal est l'évanouissement par trajets multiples déjà décrit. Cependant, il existe d'autres façons dont la propagation par trajets multiples peut dégrader le signal et affecter son intégrité.

Une des façons qui est particulièrement évidente lors de la conduite en voiture et de l'écoute d'une radio FM. À certains moments, le signal sera déformé et semblera se rompre. Ceci provient du fait que le signal est modulé en fréquence et à un instant donné, la fréquence du signal reçu fournit la tension instantanée pour la sortie audio. En cas de propagation par trajets multiples, deux signaux ou plus apparaîtront au niveau du récepteur. L'un est le signal direct ou en ligne de mire, et un autre est un signal réfléchi. Comme ceux-ci arriveront à des moments différents en raison des différentes longueurs de trajet, ils auront des fréquences différentes, dues au fait que les deux signaux ont été émis par l'émetteur à des moments légèrement différents. Par conséquent, lorsque les deux signaux sont reçus ensemble, une distorsion peut se produire s'ils ont des niveaux d'intensité de signal similaires.

Une autre forme d'interférence de propagation par trajets multiples qui survient lorsque des transmissions numériques sont utilisées est connue sous le nom d'interférence de symboles, ISI. Cela se produit lorsque le retard provoqué par la longueur de trajet étendue du signal réfléchi. Si le retard est une proportion significative d'un symbole, alors le récepteur peut recevoir le signal direct qui indique une partie du symbole ou un état, et un autre signal qui indique un autre état logique. Si cela se produit, les données peuvent être corrompues.

Une façon de surmonter cela est de transmettre les données à une vitesse d'échantillonnage du signal, uniquement lorsque toutes les réflexions sont arrivées et que les données sont stables. Cela limite naturellement la vitesse à laquelle les données peuvent être transmises, mais garantit que les données ne sont pas corrompues et que le taux d'erreur sur les bits est minimisé. Pour calculer cela, le temps de retard doit être calculé à l'aide d'estimations des retards maximaux susceptibles d'être rencontrés par les réflexions.

En utilisant les dernières techniques de traitement du signal, diverses méthodes peuvent être utilisées pour surmonter les problèmes de propagation par trajets multiples et les possibilités d'interférence.


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