Welche Auswirkungen hat Multipath?

Mehrwegeeffekte in Kommunikationssystemen können sich als Signalschwund äußern, bei dem der Widerstand des empfangenen Signals aufgrund konstruktiver und destruktiver Interferenzmuster schwankt, die dadurch verursacht werden, dass mehrere Signalpfade mit unterschiedlichen Phasen und Amplituden am Empfänger ankommen. Diese Schwankung kann zu unterbrochenen Anrufen, verringertem Datendurchsatz oder erhöhten Fehlerraten führen, insbesondere in drahtlosen Netzwerken, die in städtischen oder Innenräumen betrieben werden, wo Reflexionen von Gebäuden und Objekten häufig sind.

Unter Multiple Fading versteht man die Variation der Signalstärke, die durch konstruktive und destruktive Interferenz mehrerer Signalpfade verursacht wird, die mit unterschiedlichen Phasen und Amplituden am Empfänger ankommen. Dies kann zu schnellen Änderungen der Signalamplitude führen, was die Aufrechterhaltung zuverlässiger Kommunikationsverbindungen vor Herausforderungen stellt, insbesondere in Mobil- oder Hochgeschwindigkeitskommunikationssystemen, in denen Bewegung und Umgebungsänderungen die Fading-Effekte verstärken.

Bei Radarsystemen kommt es zu Mehrwegeausbreitung, wenn Radarsignale von Objekten oder Oberflächen reflektiert werden, bevor sie den Empfänger erreichen. Dies kann zur Erkennung falscher Ziele oder Geisterechos sowie zu Schwankungen in der Zielerkennung und Messgenauigkeit führen. Die Beherrschung mehrerer Effekte ist bei Radaranwendungen von entscheidender Bedeutung, um eine genaue Zielidentifizierung und -verfolgung sicherzustellen.

Die Mehrwegeausbreitung bei der Datenübertragung kann zu Intersymbolinterferenzen (ISI) führen, bei denen sich verzögerte Kopien eines übertragenen Signals mit späteren Symbolen überlappen, was es für den Empfänger schwierig macht, die übertragenen Daten korrekt zu dekodieren. Dies kann zu erhöhten Bitfehlerraten (BER) und einem verringerten Datendurchsatz führen, insbesondere in digitalen Hochgeschwindigkeitskommunikationssystemen, die über große Entfernungen oder in Umgebungen mit erheblichen Mehrfachreflexionen betrieben werden.

Zu den Folgen mehrerer Interferenzen gehören eine verschlechterte Signalqualität, eine erhöhte BER und eine verringerte Kommunikationszuverlässigkeit. In drahtlosen Netzwerken können mehrere Interferenzen dazu führen, dass Pakete verloren gehen oder Daten beschädigt werden, was sich negativ auf die Gesamtleistung des Netzwerks auswirkt. In Radarsystemen können mehrere Interferenzen Zielechos verschleiern oder verzerren, was die genaue Interpretation von Radardaten erschwert und möglicherweise die Wirksamkeit von Überwachungs- oder Verfolgungsvorgängen beeinträchtigt.