Аппроксимация Накагами распределения огибающей сигнала в канале TWDP

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКалюжный, А. Я.
dc.date.accessioned2022-02-16T14:13:30Z
dc.date.available2022-02-16T14:13:30Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenProblem statement. With the development of radio communication technologies, especially mobile, the choice of radio channel models is playing an increasingly important role. In this paper, one of the currently popular models is considered, namely, a Two-Wave radio propagation with Diffuse Power scattering, which is abbreviated in the literature as TWDP. For this model, both exact and approximate expressions for the Probability Density Function (PDF) and the Cumulative Distribution Function (CDF) of the signal envelope are known. However, their common disadvantage is the high complexity in terms of practical application. In this regard, this paper considers the possibility of a much simpler approximation of the PDF and CDF of a signal envelope based on the Nakagami’s distribution. Method development. The approximation of distributions by the Nakagami method comes down to the calculation of the second and fourth moments of a signal envelope at a channel output. Such calculations are performed in the paper, which allows to represent the specified moments as functions of two parameters of the TWDP channel: the K-factor and Д-parameter depending from the ratio of beams amplitudes. Analysis of the approximation errors. Errors were estimated by comparing the calculations for the PDF and CDF as per exact formulas and calculations using the Nakagami approximation. In parallel, calculations were also carried out as per the approximation formulas known in the literature. The analysis showed that the Nakagami method gives errors in the calculation of the CDF that are acceptable for practical needs in all ranges of parameters values K and Д. At the same time, the accuracy of the PDF approximation in comparison with other known methods was not very satisfactory. Conclusions. Studies carried out in this paper have confirmed the possibility of approximating the CDF of the signal envelope in the TWDP channel by the Nakagami distribution. However, the results of such approximation for the PDF were less satisfactory. The usefulness of the obtained results for the interpretation of the data of field experiments is also noted.uk
dc.description.abstractruВ статье рассмотрена модель двухлучевого радиоканала с рассеянием мощности сигнала, которую в литературе принято обозначать аббревиатурой TWDP (от Two-Wave with Diffuse Power). Для этой модели в литературе известны как точные, так и приближенные выражения распределения огибающей сигнала на выходе канала. Однако общим недостатком известных результатов является их высокая сложность с точки зрения практических применений. В связи с этим в данной работе рассматривается значительно более простая аппроксимация функций распределения на основе метода Накагами. Данный метод аппроксимации сводится к вычислению второго и четвертого начальных моментов огибающей сигнала, что и выполнено в работе применительно к модели канала TWDP. На основе полученной аппроксимации проведено исследование погрешностей аппроксимации путем сопоставления расчетов по точным и приближенным формулам. Анализ показал, что погрешности метода Накагами при вычислении кумулятивных функций распределения является вполне удовлетворительными для практических применений, однако, точность аппроксимации плотностей распределения вероятностей значительно уступает известным результатам, с которыми проведено сравнение в работе. Также отмечается полезность полученных результатов для трактовки данных некоторых натурных экспериментов.uk
dc.description.abstractukПостановка задачi. З розвитком технологiй радiозв’язку, особливо, мобiльного, усе бiльш важливу роль вiдiграє розробка моделей радiоканалiв. У данiй статтi розглядається одна з популярних нинi моделей, а саме, двопроменевий радiоканал з розсiюванням потужностi сигналу, яку в лiтературi прийнято позначати абревiатурою TWDP (вiд Two-Wave with Diffuse Power). Для цiєї моделi вiдомi як точнi, так i наближенi вирази для густини розподiлу iмовiрностей (ГРI) i кумулятивної функцiї розподiлу (КФР) обвiдної сигналу. Однак, загальним їх недолiком є висока складнiсть з точки зору практичного застосування. У зв’язку iз цим у данiй роботi розглядається можливiсть значно бiльш простої апроксимацiї ГРI та КФР обвiдної сигналу на основi методу Накагами. Розробка методу. Апроксимацiя розподiлiв по методу Накагами зводиться до обчислення другого та четвертого початкових моментiв обвiдної сигналу на виходi каналу. Такi обчислення й виконанi в роботi, що дозволяє представити зазначенi моменти у виглядi функцiй вiд двох загальноприйнятих параметрiв каналу TWDP: К-фактора та параметра Д, який визначається спiввiдношенням амплiтуд радiо променiв. Аналiз похибок апроксимацiї. Похибки оцiнювалися шляхом зiставлення розрахункiв ГРI i КФР за точними формулами та розрахункiв iз використанням апроксимацiї Накагами. Паралельно також проводилися розрахунки вiдповiдно до формул апроксимацiї, що вiдомi у лiтературi. Аналiз показав, що похибка методу Накагами при обчисленнi КФР є цiлком задовiльною для практичних потреб майже у всьому дiапазонi змiн параметрiв каналу. У той же час точнiсть апроксимацiї ГРI у порiвняннi з iншими вiдомими методами апроксимацiї виявилася не дуже задовiльна. Висновки. Проведенi дослiдження пiдтвердили можливiсть апроксимацiї КФР обвiдної сигналу в каналi TWDP розподiлом Накагами. Результати такої ж апроксимацiї для ГРI виявилися менш задовiльними. Також вiдзначається кориснiсть отриманих результатiв для трактування даних натурних експериментiв.uk
dc.format.pagerangeС. 74-80uk
dc.identifier.citationКалюжный, А. Я. Аппроксимация Накагами распределения огибающей сигнала в канале TWDP / Калюжный А. Я. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2020. – Вип. 82. – С. 74-80. – Бібліогр.: 12 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2020.82.74-80
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46554
dc.language.isoruuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 82uk
dc.subjectмобiльний зв’язокuk
dc.subjectдвопроменевий канал iз розсiюваннямuk
dc.subjectдрiбномасштабнi завмиранняuk
dc.subjectрозподiл обвiдної сигналуuk
dc.subjectрозподiл Накагамиuk
dc.subjectmobile communicationuk
dc.subjecttwo-beam channel with scatteringuk
dc.subjectsmall-scale fadinguk
dc.subjectenvelope distributionuk
dc.subjectNakagami’s distributionuk
dc.subjectмобильная связьuk
dc.subjectдвухлучевой канал с рассеяниемuk
dc.subjectмелкомасштабные замиранияuk
dc.subjectраспределение огибающейuk
dc.subjectраспределение Накагамиuk
dc.subject.udc621.391.6, 537.874uk
dc.titleАппроксимация Накагами распределения огибающей сигнала в канале TWDPuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2020_82_74-80.pdf
Розмір:
465.61 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 82