Mehrweg in drahtlosen Kommunikationssystemen verstehen

Unter Multipath versteht man das Phänomen, dass ein Signal über mehrere Pfade mit jeweils eigener Verzögerung und Amplitude beim Empfänger ankommt. Dies kann zu Fehlern im empfangenen Signal führen und die Gesamtleistung des Systems verringern. In einem drahtlosen Kommunikationssystem kann das Signal verschiedene Wege durchlaufen, bevor es den Empfänger erreicht, z. B. direkte Sichtlinie (LOS) und reflektierte Signale von Hindernisse oder die Umgebung. Jeder Pfad kann eine andere Verzögerung und Amplitude haben, was zu Interferenzen und Verzerrungen im empfangenen Signal führt.

Multipath kann in zwei Typen eingeteilt werden:

1. Nahfeld-Mehrweg: Diese Art von Mehrweg entsteht, wenn das Signal von Objekten reflektiert wird, die sich nur wenige Meter vom Empfänger entfernt befinden. Die Reflexionen sind stark und treffen schnell beim Empfänger ein, was zu Störungen und Verzerrungen führt.
2. Fernfeld-Mehrweg: Diese Art von Mehrweg entsteht, wenn das Signal von Objekten reflektiert wird, die weit vom Empfänger entfernt sind. Die Reflexionen sind schwächer und kommen mit einer Verzögerung beim Empfänger an, was zu einer Verringerung der Signalamplitude und einem Anstieg des Grundrauschens führt.

Um die Auswirkungen von Mehrwegewegen abzuschwächen, können verschiedene Techniken verwendet werden, wie zum Beispiel:

1. Diversity-Combining: Diese Technik kombiniert mehrere Kopien des empfangenen Signals, um die Auswirkungen von Interferenzen zu reduzieren und die Gesamtleistung des Systems zu verbessern.
2. Entzerrung: Diese Technik passt die Amplitude und Phase des empfangenen Signals an, um die Auswirkungen von Mehrwegeauswirkungen zu kompensieren und das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern.
3. Beamforming: Bei dieser Technik wird eine Reihe von Antennen verwendet, um das Signal direkt auf den Empfänger zu richten, wodurch die Auswirkungen von Mehrwegeeffekten reduziert und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden.
4. Räumliche Diversität: Bei dieser Technik werden mehrere Antennen verwendet, um das Signal aus verschiedenen Richtungen zu empfangen. Dadurch werden die Auswirkungen von Mehrpfaden reduziert und die Gesamtleistung des Systems verbessert.