Multipatheffekter

Multipatheffekter uppstår när en signal når en mottagare via flera olika vägar i miljön. Signaler kan reflekteras av byggnader, väggar, mark eller vatten, eller diffrakteras runt hinder. De olika kopiorna har olika fördröjningar och faser, vilket leder till interferens när de sammanfaller i mottagaren. I radiokommunikation och radar orsakar multipath snabba variationer i signalens amplitud och fas, samt en tidsfördröjning som sprider signalens energi över frekvens eller tid (delay spread). I sensorerystem som GPS kan multipath ge mottagarens position felaktigheter genom felaktiga pseudorange-mätningar eller bias.

Modellering av multipatheffekter innebär att den mottagna signalen kan approxieras som summan av flera fördröjda och dämpade kopior: r(t) = sum_i a_i s(t - tau_i). Statistiska modeller används för att beskriva vägen i komplexa miljöer: Rayleigh-fading när det inte finns någon tydlig direkt sändare-mottagare-LOS, och Rician-fading när en stark direktväg förekommer. Tidsfördröjningar och doppler-förskjutningar påverkar kanalens variationer över tid och frekvens.

Hantering och utnyttjande av multipatheffekter sker genom tekniker som MIMO (flera antensystem), equalization och rymdmässigt utnyttjande, OFDM med cyclic prefix för att motstå delay spread, samt rumslig diversitet och beamforming. God antennplacering och anpassad signalbehandling hjälper, och i vissa fall utnyttjas multipath konstruktivt.

Tillämpningar och påverkan finns inom trådlös kommunikation i inomhus- och urbana miljöer (bärbara enheter, wifi, mobilnät), radiolokation och GNSS, samt akustik och rumsljud där resonanser och efterklang påverkar ljudkvalitet och tydlighet.