Wireless 101
M08 · L03
الوحدة 8 · الدرس 3

مئة نسخة، تصل في وقتٍ واحد

شارع في وسط المدينة عند الغسق بين مبانٍ زجاجية عالية؛ حافلة وسيارات في الطريق، ومارّة صغار يحملون هواتف.
كل واجهة ترسل نسخة أخرى من الإشارة. والمستقبِل يجمعها كمتّجهات، وقد لا يفصل بين الجمع إلى قمّة والتلاشي إلا نصف خطوة.

الانعكاس والانعطاف والتبديد يسلّم كلٌّ منها نسخةً من إشارتك بطريقٍ مختلف. والمستقبِل يجمعها كمتّجهات — والفرق بين الجمع إلى قمّةٍ والتلاشي قد يكون 40 ديسيبلاً ونصف خطوةٍ من القَدَم.

01 / 11
Wireless 101
M08 · L03
التطابق الخطّي مرّةً أخرى — M2-L3

نسختان: +6 ديسيبل أو لا شيء

مجموع تعدّد المسار
r(t) = \sum_i a_i e^{-j\theta_i} s(t-\tau_i), \;\; \theta_i = 2\pi f_c \tau_i

نسختان متساويتان على الطور تضاعفان المجال، فتكون القدرة +6.0 ديسيبل. وبطورٍ معاكس يكون المجال صفراً. ونصف طول موجةٍ من المسار الفارقي يؤرجحك بينهما — وعند 2 غيغاهرتز هي 7.5 سم.

02 / 11
Wireless 101
M08 · L03
رايلي — لا شيء يهيمن

كم مرّةً ينهار

عمق الخبوت في قناة رايلي
P(\text{fade} > x\,\text{dB}) = 1 - e^{-10^{-x/10}}
  • 10 ديسيبل: 1 − e−0.1 = 9.5% من الوقت
  • 20 ديسيبل: 1 − e−0.01 = 1.0%
  • 30 ديسيبل: 1 − e−0.001 = 0.10%
  • كل 10 ديسيبل إضافية أندر عشر مرّات
03 / 11
Wireless 101
M08 · L03
رايس — مسارٌ واحد يفوز

عامل K

وK = A²/2σ² هو القدرة المهيمنة على القدرة المبدَّدة. وK → ∞ هو الفضاء الحرّ في الدرس M8-L1؛ وK = 0 هو رايلي بالضبط. وخطّ البصر الداخلي يجري بين 5 و10 ديسيبل، والريفي المفتوح أعلى.

رايلي
9.5%
K = 5 ديسيبل
2.5%
K = 10 ديسيبل
0.07%

احتمال خبوتٍ بعمق 10 ديسيبل. فعامل K، لا قدرة الإرسال، هو ما يشتري الموثوقيّة.

04 / 11
Wireless 101
M08 · L03
انتشار التأخير → عرض نطاق التجانس

خبوتٌ عبر التردّد

صورة الارتباط 50% — اذكر أيّها تستعمل
B_c \approx \tfrac{1}{5\sigma_\tau}

داخل مبنى στ ≈ 50 نانوثانية → 4 ميغاهرتز. وحضريّاً στ ≈ 1 µs → 200 كيلوهرتز. وأعرضُ من Bc يجعل طيفك يخبو متفاوتاً: خبوتٌ انتقائيٌّ بالتردد، وتداخل رموزٍ لا يصلحه مُرشِّح إرسال (الدرس M6-L2).

05 / 11
Wireless 101
M08 · L03
جرّبها — 2 غيغاهرتز، نافذة 200 ملّي ثانية

مستكشف الخبوت

ارفع K لتهدأ الأثر؛ وارفع السرعة ليتضاغط الخبوت في الزمن.

عامل K K −20 dB · Rayleigh
السرعة 100 km/h
fd 185.2 Hz Tc 2.28 ms min −30.9 dB 9.5% دون −10 dB · خبوت عميق
تفاعلي: ابنِ قناةً متعددة المسارات مساراً مساراً وراقب خبوتها — مُولَّد بالذكاء الاصطناعي، بالإنجليزية
06 / 11
Wireless 101
M08 · L03
دوبلر → زمن التجانس

خبوتٌ عبر الزمن

الانزياح الأقصى، وزمن التجانس
f_d = \tfrac{v f_c}{c} = \tfrac{v}{\lambda} \;\Big|\; T_c \approx \tfrac{0.423}{f_d}
  • 2 غيغاهرتز → λ = 0.15 م
  • 100 كم/س = 27.8 م/ث → fd = 27.8/0.15 = 185 هرتز، وTc = 0.423/185 = 2.3 ملّي ثانية
  • 5 كم/س = 1.39 م/ث → fd = 9.3 هرتز، وTc = 46 ملّي ثانية
  • انتشار دوبلر ثنائي الجانب، نحو 2fd
07 / 11
Wireless 101
M08 · L03
سريعٌ أم بطيء، صغيرٌ أم كبير

أربع كلماتٍ تُخلَط دائماً

الخبوت سريع حين يكون Ts > Tc — أي دون نحو 440 رمزاً في الثانية عند Tc = 2.3 ملّي ثانية، فيكون كل رابطٍ حقيقيٍّ تقريباً بطيئاً. وتعدّد المسار صغير المقياس يركب فوق التظليل كبير المقياس، وهو الدرس M8-L4.

صغير المقياس
سم، ملّي ث
التظليل
عشرات الأمتار
سريعٌ دون
440 رمز/ث
08 / 11
Wireless 101
M08 · L03
الخبوت العميق مصادفة

كيف يردّ المهندسون

  • التنوّع — هوائيات يفصلها > λ/2، وحوامل يفصلها > Bc، وتكرارات يفصلها > Tc
  • المُعادِل — قِس القناة واعكسها
  • التشذير مع الترميز — ابسط كلمة الترميز وراء Tc
  • OFDM وMIMO — الوحدة 10
  • هامش الخبوت — 20 ديسيبل تشتري 1%، و30 تشتري 0.1% (الدرس M9-L4)
09 / 11
Wireless 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا تُحفَظ نتيجتك.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

10 / 11
Wireless 101
M08 · L03
خلاصة

ما تعلّمته

  • تعدّد المسار مجموعٌ متّجهي: +6 ديسيبل أو صفر
  • رايلي: 9.5% عند 10 ديسيبل، و1.0% عند 20، و0.10% عند 30
  • عامل K: اللانهاية هي الفضاء الحرّ، والصفر هو رايلي
  • Bc ≈ 1/(5στ) — 4 ميغاهرتز داخلاً، و200 كيلوهرتز حضريّاً
  • fd = v/λ = 185 هرتز، وTc = 2.3 ملّي ثانية عند 100 كم/س
التالي في الوحدة 8
الانتشار داخل المباني ←
كل الدروس اقرأ المقالة
11 / 11