Testes reproduzíveis de receptor sob condições de atenuação entre carros

Em cenários de comunicações entre carros, a atenuação sempre está presente e tem um grande impacto sobre o sinal recebido. O gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A permite que você realize os testes mais precisos e reproduzíveis possíveis em condições de atenuação entre carros. Os modelos necessários de canais de rádio entre carros foram extraídos de estudos de campo reais e especificados pelo Consórcio de Comunicação CAR 2 CAR (CAR 2 CAR Communication Consortium). Agora é possível verificar o desempenho dos receptores sob condições controladas no laboratório.

Introdução

Em cenários de comunicações entre carros, os veículos compartilham sem fio mensagens de aviso e informações entre si. As informações são somente para transmissão, não há feedback. No momento, um bom candidato para estabelecer o link de comunicações entre os veículos é o padrão WLAN IEEE 802.11p. Sensores veiculares bem estabelecidos, como sensores de radar, câmeras e tacômetros, já fornecem informações sobre distâncias aos arredores e velocidades. Por meio de informações compartilhadas, é possível detectar situações de trânsito críticas, como colisões. Os veículos então exibem mensagens para avisar os condutores, para que eles possam dar início a contramedidas e evitar acidentes ou criar um melhor fluxo de trânsito. Como resultado, o número de pessoas feridas, danos materiais e congestionamento pode diminuir muito.

Sua tarefa

Os sistemas de comunicações entre carros exigem um link sem fio estável para maximizar a taxa de transferência de informações, o que aumenta a segurança dos condutores. Para garantir um bom link sem fio, os receptores devem poder detectar sinais como IEEE 802.11p mesmo nas piores condições, por exemplo, baixa relação sinal-ruído (SNR), magnitude de vetor de erro (EVM) ruim e atenuação pesada. Nos cenários de comunicações entre carros, a atenuação Rayleigh, que é provocada por movimentos relativos entre receptores e transmissores, prejudica principalmente o desempenho dos receptores. Em geral, a atenuação é causada pela propagação multicaminho de um sinal transmitido. O sinal transmitido é a soma de todos os sinais que percorrem caminhos múltiplos. Cada caminho pode influenciar a amplitude, a fase, a mudança Doppler e o retardo do sinal. O principal desafio que os engenheiros enfrentam no laboratório é aplicar aos sinais os modelos de atenuação que melhor caracterizem o comportamento de propagação multicaminho dos cenários de comunicações entre carros. Somente então os receptores podem ser adequadamente testados no laboratório durante o ciclo de desenvolvimento e verificação para testar o quão bem eles detectam sinais nas condições de atenuação entre carros.

Solução de teste e medição

O gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A, equipado com o simulador de atenuação R&S®SMW-B14 e as opções dos modelos de atenuação avançados R&S®SMW-K72, é ideal para aplicar condições de atenuação entre carros a sinais como IEEE 802.11p para criar os casos de teste de receptor mais precisos e reproduzíveis possíveis.A opção dos modelos de atenuação avançada R&S®SMW-K72 dá suporte a todos os modelos de canais de rádio entre carros especificados pelo Consórcio de Comunicação CAR 2 CAR (CAR 2 CAR Communication Consortium)

:

  • Linha de visão rural
  • Linha de visão em perímetro urbano
  • Sem linha de visão de cruzamento de vias
  • Linha de visão de rodovias
  • Sem linha de visão de rodovias

Como exemplo, o modelo de canais de rádio de linha de visão rural será descrito em mais detalhes.

Modelo de canal de rádio de linha de visão rural

Estudos de campo independentes foram realizados por universidades e empresas para determinar modelos estatísticos para diferentes canais de rádio entre carros, como para o cenário de linha de visão rural ilustrado abaixo.

O cenário de linha de visão rural é um ambiente aberto, sem prédios, objetos grandes nem outros veículos. A configuração especificada pelo Consórcio de Comunicação CAR 2 CAR (CAR 2 CAR Communication Consortium) para o modelo de canais de rádio de linha de visão rural é mostrado na tabela a seguir.

Configuração da linha de visão rural
Parâmetros Caminho 1 Caminho 2 Caminho 3
Perda de caminho 0 dB 14 dB 17 dB
Atraso 0 ns 83 ns 183 ns
Doppler 0 Hz 492 Hz -295 Hz
Perfil estático meio Rayleigh meio Rayleigh

A configuração baseia-se em três caminhos. Cada caminho contém uma perda de caminho, atraso, atenuação de frequência Doppler e perfil de distribuição do espectro Doppler específicos. O Consórcio de Comunicação CAR 2 CAR (CAR 2 CAR Communication Consortium) definiu apenas metade do espectro Rayleigh Doppler clássico, já que o espectro de distribuição é mais adequado que o espectro Rayleigh Doppler completo para modelos de canais de rádio entre carros. Um perfil de distribuição típico da metade positiva do espectro Rayleigh Doppler do caminho 2 para o cenário de linha de visão rural é ilustrado abaixo.

Graças às eficientes funcionalidades do gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A, os engenheiros beneficiam-se da opção de modelos de atenuação avançada R&S®SMW-K72 durante todos os estágios de teste de receptor para cenários de comunicação entre carros. Todos os cinco modelos de canais de rádio entre carros podem ser facilmente aplicados a sinais como IEEE 802.11p. O usuário pode focar totalmente nos testes de receptores sem gastar um tempo precioso definindo e implementando modelos de canais de rádio entre carros. Essa é uma maneira rápida e conveniente de simular cenários de comunicações entre carros do mundo real em condições de laboratório. Criar casos de teste do receptor em condições de atenuação entre carros do mundo real ficou ainda mais simples.

Principais benefícios

  • Suporte para todos os cinco modelos de canais de rádio entre carros
  • Traz canais de rádio entre carros do mundo real para o laboratório
  • Permite que você crie casos de testes de receptores reproduzíveis em condições de atenuação controladas em cenários de comunicações entre carros
  • Simplifica a geração de sinal em condições de atenuação entre carros
  • Permite que os engenheiros foquem totalmente no teste do receptor