Όλοι έχουμε χρησιμοποιήσει ραδιόφωνα ή τουλάχιστον έχουμε ακούσει για αυτά στη ζωή μας. Ωστόσο, πολύ λίγοι γνωρίζουν τη μηχανική πίσω από τη λειτουργία αυτών των συσκευών.
Η ποικιλομορφία χώρου και συχνότητας είναι δύο είδη μεταδόσεων σήματος που χρησιμοποιούν κεραίες και διαφορετικές ασύρματες συνδέσεις για τη λειτουργία ραδιοφώνων και συνδεδεμένων συσκευών.
Βασικές τακτικές
- Το Space Diversity χρησιμοποιεί πολλαπλές κεραίες σε διαφορετικές τοποθεσίες για μετάδοση και λήψη σήματος, ενώ η διαφοροποίηση συχνοτήτων χρησιμοποιεί πολλαπλές συχνότητες για τη μετάδοση των ίδιων πληροφοριών.
- Η διαφοροποίηση του χώρου ενισχύει τη λήψη του σήματος μειώνοντας τα φαινόμενα εξασθένισης, ενώ η ποικιλομορφία συχνότητας μετριάζει το ξεθώριασμα πολλαπλών διαδρομών και τις παρεμβολές στενής ζώνης.
- Η διαστημική ποικιλομορφία απαιτεί περισσότερη φυσική υποδομή, ενώ η ποικιλομορφία συχνοτήτων απαιτεί πρόσθετο εύρος ζώνης και προγραμματισμό συχνότητας.
Διαστημική Ποικιλομορφία vs Ποικιλομορφία Συχνότητας
Η διαφοροποίηση χώρου χρησιμοποιείται σε ασύρματες συνδέσεις για τη μετάδοση σημάτων. Απαιτούνται δύο γειτονικές κεραίες για τη μετάδοση σημάτων στη διαστημική ποικιλομορφία. Χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της ποιότητας επικοινωνίας. Η μετάδοση συχνότητας είναι μια μέθοδος μετάδοσης κατά την οποία τα μηνύματα αποστέλλονται μέσω συχνοτήτων φορέα. Σε ποικιλομορφία συχνοτήτων, απαιτείται μία μόνο κεραία για τη μετάδοση του μηνύματος.
Αρκετοί διαφορετικοί όροι γνωρίζουν την ποικιλομορφία του χώρου και ουσιαστικά αναφέρονται στο αντίγραφο, που σημαίνει ότι ένα παρόμοιο σήμα μεταδίδεται μέσω διαφορετικής κεραίας.
Αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει περισσότερες από μία κεραίες για σκοπούς μετάδοσης.
Η διαφοροποίηση χώρου χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της ποιότητας ραδιοεπικοινωνίας μεταξύ του δέκτη και του πομπού.
Η ποικιλομορφία συχνότητας είναι ένα άλλο είδος διαδικασίας μετάδοσης σήματος. Σε αυτή τη μέθοδο, μεταδίδεται το ίδιο νήμα πληροφοριών.
Αυτή η μετάδοση πραγματοποιείται σε περισσότερα από ένα ραδιοφωνικά κανάλια. Τα ραδιοφωνικά σήματα και τα στοιχεία αποστέλλονται σε διάφορα κανάλια για να φτάσουν στο επιθυμητό άτομο.
Χρησιμοποιείται για τη μείωση των σφαλμάτων που μπορεί να προκύψουν κατά τη μεταφορά μέσω των σημάτων.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Διαστημική Ποικιλομορφία | Ποικιλομορφία συχνοτήτων |
|---|---|---|
| Νόημα | Αυτός ο τύπος ποικιλομορφίας αναφέρεται στη μετάδοση σημάτων για ασύρματη συνδεσιμότητα. | Η ποικιλομορφία συχνότητας αναφέρεται στη διαδικασία μετάδοσης σήματος για ραδιόφωνα και άλλες συσκευές. |
| Αριθμός απαιτούμενων κεραιών | Αυτή η διαδικασία ποικιλομορφίας απαιτεί δύο γειτονικές τοποθετημένες κεραίες. Μπορεί να απαιτήσει περισσότερα. | Η χρήση μιας μόνο κεραίας είναι επαρκής για αυτή τη διαδικασία. |
| Σκοπός | Η πρόθεση της χρήσης αυτής της διαδικασίας είναι να ανυψώσει την ποιότητα της επικοινωνίας. | Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τη μείωση των σφαλμάτων, ζητημάτων ή σχετικών προβλημάτων που ενδέχεται να προκύψουν στη διαδικασία μετάδοσης. |
| Διασπορά | Συγκριτικά, η διαστημική ποικιλομορφία λειτουργεί ενδιάμεσα ενάντια στη διασπορά που επηρεάζει τα ψηφιακά συστήματα. | Η ποικιλομορφία συχνοτήτων παρέχει αποτελεσματικά αντίμετρα κατά των διασπορών. |
| Βοηθητικό πρόγραμμα πολλαπλών διαδρομών | Η διαφοροποίηση του χώρου είναι ένα αποτελεσματικό μέτρο ενάντια στα προβλήματα που προκαλούνται από το βοηθητικό πρόγραμμα πολλαπλών διαδρομών. | Αντίθετα, οι κατανομές συχνότητας είναι λιγότερο χρήσιμες. |
Τι είναι η Διαστημική Ποικιλομορφία;
Διάφορα διαφορετικά ονόματα, όπως η ποικιλομορφία κεραιών και η χωρική ποικιλομορφία, γνωρίζουν τη διαφορετικότητα του χώρου.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, η διαστημική ποικιλομορφία χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σημάτων στο διάστημα. Με τη βοήθεια των κεραιών, φυσικά.
Αυτό είναι ένα από τα πιο χρησιμοποιούμενα σχήματα που χρησιμοποιούνται στον τομέα της ασύρματης διαφοροποίησης.
Η διαστημική ποικιλομορφία στοχεύει στην παροχή σημάτων μέσω της χρήσης των υπηρεσιών δύο ή περισσότερων κεραιών, ανάλογα με την κατάσταση.
Η διαστημική ποικιλομορφία χρησιμοποιείται για την ικανότητά της να βελτιώνει την ποιότητα της όλης διαδικασίας.
Βοηθά στην αύξηση της ικανότητας της ασύρματης σύνδεσης να αναμεταδίδει το περιεχόμενο σε μια μεγάλη έκταση χώρου με αξιόπιστο τρόπο.
Η διαστημική ποικιλομορφία έχει μια άκαμπτη διαδικασία που πρέπει να ακολουθηθεί για να λειτουργήσει.
Πρέπει να υπάρχει χώρος μεταξύ των παρακείμενων θέσεων κεραιών προκειμένου τα κανάλια να είναι ανεξάρτητα από τη διαδρομή που ακολουθεί το σήμα.
Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε εσωτερικά περιβάλλοντα και αστικές περιοχές λόγω της έλλειψης καθορισμένων χώρων οπτικής επαφής.
Αυτό το LOS είναι απαραίτητο μεταξύ του πομπού και του δέκτη.
Επομένως, η ποικιλομορφία του χώρου επιτρέπει στο σήμα να ανακλάται αναπηδώντας μεταξύ των κεραιών πριν φτάσει τελικά στον δέκτη.
Το πλεονέκτημα της χρήσης της διαφοροποίησης χώρου είναι τα ποικίλα εξαρτήματά του, τα οποία διασφαλίζουν ότι ακόμη και αν η ισχύς του σήματος εξασθενεί σε μια κεραία, οι άλλοι πομποί μεταφέρουν σωστά το μήνυμα.
Τι είναι η Ποικιλομορφία Συχνότητας;
Η διαφοροποίηση συχνοτήτων είναι μια άλλη μέθοδος μετάδοσης που χρησιμοποιείται συχνά στον τομέα της ασύρματης σύνδεσης.
Αυτή η διαδικασία συνεπάγεται μετάδοση μηνυμάτων μέσω διαφορετικών συχνοτήτων φορέα. Το ίδιο μήνυμα μεταφέρεται μέσω αυτών των φορέων.
Αυτή η μέθοδος σχήματος ποικιλομορφίας συνεπάγεται τη μετάδοση ενός σήματος μηνύματος σε διαφορετικούς φορείς συχνοτήτων.
Αυτό επιτρέπει στα λαμβανόμενα σήματα να παραμένουν ασυσχετισμένα, αυξάνοντας έτσι τη στατιστική τους ανεξαρτησία.
Ωστόσο, η ποικιλομορφία συχνοτήτων απαιτεί να διαχωριστούν οι συχνότητες των φορέων έτσι ώστε η συνοχή του εύρους ζώνης του ραδιοφωνικού καναλιού να είναι υψηλότερη.
Αυτό είναι απαραίτητο για τη λειτουργία αυτής της διαδικασίας.
Αυτό το επίπεδο εύρους ζώνης συνοχής μετριέται μαζί με την εξάπλωση της πολλαπλής διαδρομής delay του εν λόγω καναλιού.
Η κατανομή συχνότητας χρησιμοποιείται για την ελαχιστοποίηση των παραμορφώσεων που μπορεί να προκύψουν κατά τη χρήση ραδιοφωνικών σημάτων.
Αυτό βοηθά στην πρόληψη των στοιχείων που εμπλέκονται στις συχνότητες χωρίς να επηρεάζεται η όλη διαδικασία.
Ωστόσο, η κατανομή συχνότητας επιτρέπει στον δέκτη να λαμβάνει όλα τα σήματα που αποστέλλονται από πολλούς φορείς. Αυτό μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες στον συντονισμό στο σωστό μήνυμα.
Η διαδικασία κατανομής συχνότητας επιτυγχάνεται μέσω της διαμόρφωσης πολυφορέα με τη βοήθεια του αντίστροφου DFT και αναπήδηση συχνότητας.
Κύριες διαφορές μεταξύ της Διαστημικής Ποικιλομορφίας και της Ποικιλομορφίας Συχνότητας
- Η διαφοροποίηση χώρου υποδηλώνει τη μετάδοση σήματος για σύνδεση μέσω ασύρματων συσκευών. Από την άλλη πλευρά, η ποικιλομορφία συχνοτήτων διευκολύνει τη μετάδοση ραδιοφωνικού σήματος.
- Η διαφορετικότητα του χώρου επιτυγχάνεται με τη χρήση πολλαπλών κεραιών. Το αντίστοιχο του χρειάζεται μόνο μία κεραία για να λειτουργεί ως φορέας του.
- Η διαστημική ποικιλομορφία είναι λιγότερο αποτελεσματική έναντι της διασποράς. Η ποικιλομορφία συχνοτήτων βοηθά στην αντιμετώπιση της διασποράς στα ψηφιακά συστήματα.
- Τα προβλήματα που αντιμετωπίζει η χρήση πολλαπλών διαδρομών μπορούν να εξαλειφθούν χρησιμοποιώντας τη διαφοροποίηση του χώρου. Η ποικιλομορφία συχνότητας μπορεί να οδηγήσει σε σύγχυση και επανάληψη λόγω των πολλαπλών αναμετάδοσης του ίδιου μηνύματος.
- Ενώ η ποικιλομορφία χώρου και συχνοτήτων είναι αποτελεσματικές με τον τρόπο τους, η πρώτη επιτρέπει μια καλύτερη εμπειρία ενώ η δεύτερη περιορίζει πιθανά προβλήματα.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/681321/
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2030613.2030642
Τελευταία ενημέρωση: 27 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
