प्रसार ग्राफ: Difference between revisions
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[[File:PropagationGraph.png|thumb|चार ट्रांसमीटर (Tx1-Tx4), तीन रिसीवर (Rx1-Rx3) और छह स्कैटर S1-S6 के साथ प्रसार | [[File:PropagationGraph.png|thumb|चार ट्रांसमीटर (Tx1-Tx4), तीन रिसीवर (Rx1-Rx3) और छह स्कैटर S1-S6 के साथ प्रसार रेखांकन का उदाहरण। प्रसार संभव होने पर एक किनारे को एक शीर्ष से दूसरे तक खींचा जाता है।]]प्रसार रेखांकन रेडियो प्रसार चैनलों के लिए एक [[ गणितीय मॉडलिंग |गणितीय मॉडलिंग]] पद्धति है। प्रसार रेखांकन एक [[ सिग्नल-फ्लो ग्राफ | सिग्नल-फ्लो रेखांकन]] है जिसमें शिखर ट्रांसमीटर, रिसीवर या स्कैटर का प्रतिनिधित्व करते हैं। शिखर के मध्य रेखांकन मॉडल प्रसार की स्थिति में किनारे। प्रसार रेखांकन मॉडल शुरू में ट्रॉल्स पेडर्सन, एट अल द्वारा मल्टीपल स्कैटरिंग वाले परिदृश्यों में मल्टीपाथ प्रचार के लिए विकसित किए गए थे, जैसे इनडोर[[ रेडियो प्रचार | रेडियो प्रसार]]।<ref name="Pedersen2006" /><ref name="Pedersen2007" /><ref name="Pedersen2012" />इसे बाद में कई अन्य परिदृश्यों में लागू किया गया। | ||
== गणितीय परिभाषा == | == गणितीय परिभाषा == | ||
प्रसार रेखांकन एक [[ सरल निर्देशित ग्राफ |सरल निर्देशित रेखांकन <math>\mathcal G = (\mathcal V, \mathcal E)</math>]] है वर्टेक्स सेट <math>\mathcal V</math> और एज सेट <math>\mathcal E</math> के साथ . | |||
प्रसार परिदृश्य में वर्टिकल मॉडल ऑब्जेक्ट्स। वर्टेक्स सेट <math>\mathcal V</math> के रूप में तीन असंयुक्त सेटों में विभाजित है | प्रसार परिदृश्य में वर्टिकल मॉडल ऑब्जेक्ट्स। वर्टेक्स सेट <math>\mathcal V</math> के रूप में तीन असंयुक्त सेटों में विभाजित है | ||
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वर्टेक्स गेन स्केलिंग और एज ट्रांसफर फ़ंक्शंस की परिभाषा को विशेष परिदृश्यों को समायोजित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और सिमुलेशन में मॉडल का उपयोग करने के लिए परिभाषित किया जाना चाहिए। प्रकाशित साहित्य में विभिन्न प्रसार | वर्टेक्स गेन स्केलिंग और एज ट्रांसफर फ़ंक्शंस की परिभाषा को विशेष परिदृश्यों को समायोजित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और सिमुलेशन में मॉडल का उपयोग करने के लिए परिभाषित किया जाना चाहिए। प्रकाशित साहित्य में विभिन्न प्रसार रेखांकन मॉडल के लिए ऐसी कई परिभाषाओं पर विचार किया गया है। | ||
[[File:PropagationGraphVectorFlowGraph.png|thumb|एक प्रचार | [[File:PropagationGraphVectorFlowGraph.png|thumb|एक प्रचार रेखांकन का वेक्टर सिग्नल फ्लो रेखांकन।]]एज ट्रांसफर फ़ंक्शंस (फूरियर डोमेन में) को ट्रांसफर मैट्रिसेस में समूहीकृत किया जा सकता है | ||
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[[File:PropagationGraphPartialResponseAnimation.png|thumb|प्रचार | [[File:PropagationGraphPartialResponseAnimation.png|thumb|प्रचार रेखांकन मॉडल के आंशिक स्थानांतरण कार्यों से गणना की गई बिजली विलंब प्रोफाइल का एनीमेशन। लाल रेखा सीधे रास्ते में देरी का संकेत देती है।]]आंशिक स्थानांतरण समारोह तब है<ref name="Pedersen2012" /> | ||
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आंशिक स्थानांतरण कार्यों का एक अनुप्रयोग हाइब्रिड मॉडल में है, जहां प्रसार | आंशिक स्थानांतरण कार्यों का एक अनुप्रयोग हाइब्रिड मॉडल में है, जहां प्रसार रेखांकन को प्रतिक्रिया के मॉडल भाग (आमतौर पर उच्च-क्रम की बातचीत) में नियोजित किया जाता है। | ||
आंशिक आवेग प्रतिक्रियाएं <math>\mathbf h_{K:L}(\tau) </math> से प्राप्त होते हैं <math>\mathbf H_{K:L}(f) </math> उलटा फूरियर रूपांतरण द्वारा। | आंशिक आवेग प्रतिक्रियाएं <math>\mathbf h_{K:L}(\tau) </math> से प्राप्त होते हैं <math>\mathbf H_{K:L}(f) </math> उलटा फूरियर रूपांतरण द्वारा। | ||
== प्रसार | == प्रसार रेखांकन मॉडल == | ||
रेडियो चैनल मॉडल बनाने के लिए प्रसार | रेडियो चैनल मॉडल बनाने के लिए प्रसार रेखांकन पद्धति को विभिन्न सेटिंग्स में लागू किया गया है। ऐसे मॉडल को प्रचार रेखांकन मॉडल कहा जाता है। ऐसे मॉडल सहित परिदृश्यों के लिए व्युत्पन्न किए गए हैं | ||
* एकध्रुवीकृत इनरूम चैनल। प्रारंभिक प्रसार | * एकध्रुवीकृत इनरूम चैनल। प्रारंभिक प्रसार रेखांकन मॉडल <ref name="Pedersen2006" /><ref name="Pedersen2007" /><ref name="Pedersen2012" />कमरे के चैनलों में गैर-ध्रुवीकृत के लिए व्युत्पन्न किए गए थे। | ||
* में <ref name="Adeogun2019" />एक पोलरिमेट्रिक प्रोपेगेशन | * में <ref name="Adeogun2019" />एक पोलरिमेट्रिक प्रोपेगेशन रेखांकन मॉडल को इनरूम प्रोपेगेशन परिदृश्य के लिए विकसित किया गया है। | ||
* प्रचार | * प्रचार रेखांकन ढांचे को विस्तारित किया गया है <ref name="Stern2018" />समय-भिन्न परिदृश्यों के लिए (जैसे वाहन-से-वाहन)। स्थलीय संचार के लिए, जहां वस्तुओं के सापेक्ष वेग सीमित हैं, चैनल को अर्ध-स्थैतिक माना जा सकता है और स्थिर मॉडल को हर समय कदम पर लागू किया जा सकता है। | ||
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== प्रसार | == प्रसार रेखांकन मॉडल का अंशांकन == | ||
प्रसार | प्रसार रेखांकन मॉडल को जांचने के लिए, इसके मापदंडों को उचित मूल्यों पर सेट किया जाना चाहिए। अलग-अलग तरीके अपनाए जा सकते हैं। | ||
कमरे के सरलीकृत ज्यामिति से कुछ पैरामीटर प्राप्त किए जा सकते हैं। विशेष रूप से, पुनर्संयोजन समय की गणना कमरे के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स के माध्यम से की जा सकती है। वैकल्पिक रूप से, मापदंडों को अनुमान तकनीकों का उपयोग करके माप डेटा के अनुसार सेट किया जा सकता है जैसे कि [[ क्षणों की विधि (सांख्यिकी) ]],<ref name="Adeogun2019" />[[ अनुमानित बायेसियन संगणना ]]।,<ref name="Bharti2020" />या [[ गहरे तंत्रिका नेटवर्क ]]<ref name="Adegun2019b" /> | कमरे के सरलीकृत ज्यामिति से कुछ पैरामीटर प्राप्त किए जा सकते हैं। विशेष रूप से, पुनर्संयोजन समय की गणना कमरे के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स के माध्यम से की जा सकती है। वैकल्पिक रूप से, मापदंडों को अनुमान तकनीकों का उपयोग करके माप डेटा के अनुसार सेट किया जा सकता है जैसे कि [[ क्षणों की विधि (सांख्यिकी) ]],<ref name="Adeogun2019" />[[ अनुमानित बायेसियन संगणना ]]।,<ref name="Bharti2020" />या [[ गहरे तंत्रिका नेटवर्क ]]<ref name="Adegun2019b" /> | ||
== संबंधित रेडियो चैनल मॉडल प्रकार == | == संबंधित रेडियो चैनल मॉडल प्रकार == | ||
प्रसार | प्रसार रेखांकन मॉडलिंग की विधि अन्य विधियों से संबंधित है। उल्लेखनीय रूप से, | ||
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* [[ रेडियोसिटी (कंप्यूटर ग्राफिक्स) ]] | * [[ रेडियोसिटी (कंप्यूटर ग्राफिक्स) | रेडियोसिटी (कंप्यूटर रेखांकनिक्स)]] | ||
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Revision as of 19:16, 14 January 2023
प्रसार रेखांकन रेडियो प्रसार चैनलों के लिए एक गणितीय मॉडलिंग पद्धति है। प्रसार रेखांकन एक सिग्नल-फ्लो रेखांकन है जिसमें शिखर ट्रांसमीटर, रिसीवर या स्कैटर का प्रतिनिधित्व करते हैं। शिखर के मध्य रेखांकन मॉडल प्रसार की स्थिति में किनारे। प्रसार रेखांकन मॉडल शुरू में ट्रॉल्स पेडर्सन, एट अल द्वारा मल्टीपल स्कैटरिंग वाले परिदृश्यों में मल्टीपाथ प्रचार के लिए विकसित किए गए थे, जैसे इनडोर रेडियो प्रसार।[1][2][3]इसे बाद में कई अन्य परिदृश्यों में लागू किया गया।
गणितीय परिभाषा
प्रसार रेखांकन एक सरल निर्देशित रेखांकन है वर्टेक्स सेट और एज सेट के साथ .
प्रसार परिदृश्य में वर्टिकल मॉडल ऑब्जेक्ट्स। वर्टेक्स सेट के रूप में तीन असंयुक्त सेटों में विभाजित है
कहां ट्रांसमीटरों का सेट है, रिसीवर का सेट है और स्कैटर नामक वस्तुओं का समूह है।
किनारा सेट वर्टिकल के बीच प्रोपेगेशन मॉडल प्रोपेगेशन की स्थिति को मॉडल करता है। तब से सरल माना जाता है, और एक किनारे को एक जोड़ी वर्टिकल द्वारा पहचाना जा सकता है एक किनारा में शामिल है यदि वर्टेक्स द्वारा उत्सर्जित सिग्नल प्रचार प्रसार कर सकते हैं . प्रचार रेखांकन में, ट्रांसमीटरों के आने वाले किनारे नहीं हो सकते हैं और रिसीवर के पास बाहर जाने वाले किनारे नहीं हो सकते हैं।
दो प्रचार नियम ग्रहण किए जाते हैं
- एक वर्टेक्स अपने आने वाले किनारों के माध्यम से आने वाले संकेतों को बताता है और आउटगोइंग किनारों के माध्यम से एक स्केल किए गए संस्करण को भेजता है।
- प्रत्येक किनारा से सिग्नल ट्रांसफर करता है को ट्रांसफर फ़ंक्शन द्वारा स्केल किया गया।
वर्टेक्स गेन स्केलिंग और एज ट्रांसफर फ़ंक्शंस की परिभाषा को विशेष परिदृश्यों को समायोजित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और सिमुलेशन में मॉडल का उपयोग करने के लिए परिभाषित किया जाना चाहिए। प्रकाशित साहित्य में विभिन्न प्रसार रेखांकन मॉडल के लिए ऐसी कई परिभाषाओं पर विचार किया गया है।
एज ट्रांसफर फ़ंक्शंस (फूरियर डोमेन में) को ट्रांसफर मैट्रिसेस में समूहीकृत किया जा सकता है
- ट्रांसमीटर से रिसीवर तक सीधा प्रसार
- बिखरने वालों को ट्रांसमीटर
- रिसीवर के लिए स्कैटर
- बिखरने वाले से बिखरने वाले,
कहां आवृत्ति चर है।
द्वारा प्रेषित सिग्नल के फूरियर रूपांतरण को नकारना , प्राप्त संकेत आवृत्ति डोमेन में पढ़ता है
ट्रांसफर फंक्शन
स्थानांतरण समारोह प्रचार रेखांकन का एक अनंत श्रृंखला बनाता है[3]
श्रृंखला कई बिखरने वाले सिद्धांत से पैदा हुई श्रृंखला के समान है।[4]
आवेग प्रतिक्रियाएँ के व्युत्क्रम फूरियर रूपांतरण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं
आंशिक स्थानांतरण समारोह
आंशिक राशियों के लिए बंद फॉर्म एक्सप्रेशन उपलब्ध हैं, यानी ट्रांसफर फ़ंक्शन में केवल कुछ शर्तों पर विचार करके। कम से कम के माध्यम से संकेत घटकों के प्रसार के लिए आंशिक स्थानांतरण समारोह और अधिक से अधिक इंटरैक्शन के रूप में परिभाषित किया गया है
आंशिक स्थानांतरण समारोह तब है[3]
- : पूर्ण स्थानांतरण समारोह।
- : केवल अप्रत्यक्ष शब्द।
- : केवल शर्तों के साथ या कम बाउंस रखे जाते हैं (-बाउंस ट्रंकेशन)।
- : एरर टर्म ए के कारण -बाउंस ट्रंकेशन।
आंशिक स्थानांतरण कार्यों का एक अनुप्रयोग हाइब्रिड मॉडल में है, जहां प्रसार रेखांकन को प्रतिक्रिया के मॉडल भाग (आमतौर पर उच्च-क्रम की बातचीत) में नियोजित किया जाता है।
आंशिक आवेग प्रतिक्रियाएं से प्राप्त होते हैं उलटा फूरियर रूपांतरण द्वारा।
प्रसार रेखांकन मॉडल
रेडियो चैनल मॉडल बनाने के लिए प्रसार रेखांकन पद्धति को विभिन्न सेटिंग्स में लागू किया गया है। ऐसे मॉडल को प्रचार रेखांकन मॉडल कहा जाता है। ऐसे मॉडल सहित परिदृश्यों के लिए व्युत्पन्न किए गए हैं
- एकध्रुवीकृत इनरूम चैनल। प्रारंभिक प्रसार रेखांकन मॉडल [1][2][3]कमरे के चैनलों में गैर-ध्रुवीकृत के लिए व्युत्पन्न किए गए थे।
- में [5]एक पोलरिमेट्रिक प्रोपेगेशन रेखांकन मॉडल को इनरूम प्रोपेगेशन परिदृश्य के लिए विकसित किया गया है।
- प्रचार रेखांकन ढांचे को विस्तारित किया गया है [6]समय-भिन्न परिदृश्यों के लिए (जैसे वाहन-से-वाहन)। स्थलीय संचार के लिए, जहां वस्तुओं के सापेक्ष वेग सीमित हैं, चैनल को अर्ध-स्थैतिक माना जा सकता है और स्थिर मॉडल को हर समय कदम पर लागू किया जा सकता है।
- सहित अनेक कार्यों में [7][8][9][10]पुनर्संयोजन घटना के अनुकरण को सक्षम करने के लिए प्रसार रेखांकन को किरण-अनुरेखण मॉडल में एकीकृत किया गया है। ऐसे मॉडलों को हाइब्रिड मॉडल कहा जाता है।
- बाहरी-से-इनडोर मामलों सहित जटिल वातावरण।[11]इन परिदृश्यों के प्रचार रेखांकन की विशेष संरचना का लाभ उठाकर अध्ययन किया जा सकता है। में बहुत जटिल वातावरण के लिए प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए संगणना विधियों का विकास किया गया है [12]* रेखांकन मॉडल कार्यप्रणाली का उपयोग स्थानिक रूप से सुसंगत MIMO चैनल मॉडल बनाने के लिए किया गया है।[13]* हाई-स्पीड ट्रेन संचार के लिए कई प्रसार रेखांकन मॉडल प्रकाशित किए गए हैं।[14][15]
प्रसार रेखांकन मॉडल का अंशांकन
प्रसार रेखांकन मॉडल को जांचने के लिए, इसके मापदंडों को उचित मूल्यों पर सेट किया जाना चाहिए। अलग-अलग तरीके अपनाए जा सकते हैं। कमरे के सरलीकृत ज्यामिति से कुछ पैरामीटर प्राप्त किए जा सकते हैं। विशेष रूप से, पुनर्संयोजन समय की गणना कमरे के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स के माध्यम से की जा सकती है। वैकल्पिक रूप से, मापदंडों को अनुमान तकनीकों का उपयोग करके माप डेटा के अनुसार सेट किया जा सकता है जैसे कि क्षणों की विधि (सांख्यिकी) ,[5]अनुमानित बायेसियन संगणना ।,[16]या गहरे तंत्रिका नेटवर्क [17]
संबंधित रेडियो चैनल मॉडल प्रकार
प्रसार रेखांकन मॉडलिंग की विधि अन्य विधियों से संबंधित है। उल्लेखनीय रूप से,
- एकाधिक बिखरने का सिद्धांत
- रेडियोसिटी (कंप्यूटर रेखांकनिक्स)
- किरण अनुरेखण (भौतिकी) भौतिकी)
- ज्यामिति आधारित स्टोकेस्टिक चैनल मॉडल (जीबीएससीएम)
इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची
- जियोमीट्रिक श्रंखला
- जन्म श्रृंखला
- एकाधिक बिखराव
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Pedersen, Troels; Fleury, Bernard (2006). "A Realistic Radio Channel Model Based in Stochastic Propagation Graphs" (PDF). Proceedings 5th MATHMOD Vienna: 324–331.
- ↑ 2.0 2.1 Pedersen, T.; Fleury, B. H. (2007). "Radio Channel Modelling Using Stochastic Propagation Graphs". 2007 IEEE International Conference on Communications: 2733–2738. doi:10.1109/ICC.2007.454. ISBN 978-1-4244-0353-0. S2CID 8479930.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 Pedersen, Troels; Steinbock, Gerhard; Fleury, Bernard H. (2012). "Modeling of Reverberant Radio Channels Using Propagation Graphs". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 60 (12): 5978–5988. arXiv:1105.4542. Bibcode:2012ITAP...60.5978P. doi:10.1109/TAP.2012.2214192. S2CID 14429206.
- ↑ Lu, S. X. (2011). "Characterization of the random scattering induced delay power spectrum using Born series". 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI): 3317–3319. doi:10.1109/APS.2011.6058692. ISBN 978-1-4244-9563-4. S2CID 8166055.
- ↑ 5.0 5.1 Adeogun, R.; Pedersen, T.; Gustafson, C.; Tufvesson, F. (2019). "Polarimetric Wireless Indoor Channel Modeling Based on Propagation Graph" (PDF). IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 67 (10): 6585–6595. Bibcode:2019ITAP...67.6585A. doi:10.1109/TAP.2019.2925128. S2CID 96454776.
- ↑ Stern, K.; Fuglsig, A.J.; Ramsgaard-Jensen, K.; Pedersen, T. (2018). "Propagation graph modeling of time-varying radio channels" (PDF). 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018): 22 (5 pp.)–22 (5 pp.). doi:10.1049/cp.2018.0381. ISBN 978-1-78561-816-1.
- ↑ Steinbock, Gerhard; Gan, Mingming; Meissner, Paul; Leitinger, Erik; Witrisal, Klaus; Zemen, Thomas; Pedersen, Troels (2016). "Hybrid Model for Reverberant Indoor Radio Channels Using Rays and Graphs". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 64 (9): 4036–4048. Bibcode:2016ITAP...64.4036S. doi:10.1109/TAP.2016.2589958. S2CID 34442470.
- ↑ Tian, L.; Degli-Esposti, V.; Vitucci, E. M.; Yin, X. (2016). "Semi-Deterministic Radio Channel Modeling Based on Graph Theory and Ray-Tracing". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 64 (6): 2475–2486. Bibcode:2016ITAP...64.2475T. doi:10.1109/TAP.2016.2546950. S2CID 29844181.
- ↑ Gan, Mingming; Steinbock, Gerhard; Xu, Zhinan; Pedersen, Troels; Zemen, Thomas (2018). "A Hybrid Ray and Graph Model for Simulating Vehicle-to-Vehicle Channels in Tunnels". IEEE Transactions on Vehicular Technology. 67 (9): 7955–7968. doi:10.1109/TVT.2018.2839980. S2CID 52305255.
- ↑ Miao, Yang; Pedersen, Troels; Gan, Mingming; Vinogradov, Evgenii; Oestges, Claude (2018). "Reverberant Room-to-Room Radio Channel Prediction by Using Rays and Graphs" (PDF). IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 67 (1): 484–494. doi:10.1109/TAP.2018.2878088. S2CID 58669645.
- ↑ Pedersen, Troels; Steinbock, Gerhard; Fleury, Bernard H. (2014). "Modeling of outdoor-to-indoor radio channels via propagation graphs". 2014 XXXIth URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS): 1–4. doi:10.1109/URSIGASS.2014.6929300. ISBN 978-1-4673-5225-3. S2CID 25407801.
- ↑ Adeogun, Ramoni; Bharti, Ayush; Pedersen, Troels (2019). "An Iterative Transfer Matrix Computation Method for Propagation Graphs in Multiroom Environments". IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 18 (4): 616–620. Bibcode:2019IAWPL..18..616A. doi:10.1109/LAWP.2019.2898641. S2CID 106411757.
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- ↑ Cheng, Wenpu; Tao, Cheng; Liu, Liu; Sun, Rongchen; Zhou, Tao (2014). Geometrical channel characterization for high speed railway environments using propagation graphs methods. 16th International Conference on Advanced Communication Technology. pp. 239–243. doi:10.1109/ICACT.2014.6778956. ISBN 978-89-968650-3-2. S2CID 9210011.
- ↑ Zhou, Tao; Tao, Cheng; Salous, Sana; Tan, Zhenhui; Liu, Liu; Tian, Li (2014). "Graph‐based stochastic model for high‐speed railway cutting scenarios". IET Microwaves, Antennas & Propagation. 9 (15): 1691–1697. doi:10.1049/iet-map.2014.0827.
- ↑ Bharti, A.; Adeogun, R.; Pedersen, T. (2020). "Learning Parameters of Stochastic Radio Channel Models From Summaries". IEEE Open Journal of Antennas and Propagation. 1: 175–188. doi:10.1109/OJAP.2020.2989814. S2CID 215861548.
- ↑ Adeogun, Ramoni (2019). "Calibration of Stochastic Radio Propagation Models Using Machine Learning". IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 18 (12): 2538–2542. Bibcode:2019IAWPL..18.2538A. doi:10.1109/LAWP.2019.2942819. S2CID 203994446.