110 GHz频段山地无人机视距通信概率及传播损耗研究

利用射线追踪法建立了基于视距概率的无人机毫米波信道模型,并针对路径损耗进行了双斜率模型分析,阐述了视距概率的建模过程并进行了模型参数分析。由于地形遮挡等环境的影响,损耗较大的反射和绕射路径致使信号的接收强度在突变点前后波动较大,导致单斜率拟合模型不再适用。因此利用线性回归分别在两种地形下对仿真数据进行了单斜率和双斜率接收功率模型的拟合。结果表明双斜率接收功率模型比单斜率模型的拟合效果更好,两种模型在地形更平坦区域拟合的精确度更高。

基于传播损耗模型的最大似然估计室内定位算法

基于对数正态分布的室内传播损耗模型,本文利用最大似然估计算法,通过迭代估计得到用户与各个接收机之间的距离和相应的传播损耗模型中的遮蔽因子,并由此估计得到室内用户的位置。仿真结果表明,本算法收敛速度快,并有较高估计精度。

复杂地形中的电波传播损耗预测研究

复杂的地形条件是影响电波传播的主要因素之一,表现为地表结构和电磁特性的起伏及地表覆盖物对电波的反射、折射、衍射和屏蔽作用。与水面和没有植被覆盖的平坦地区相比,森林和山区的电波损耗要大得多,城市建筑物会引起电波的反射、散射和阻挡,造成严重的多径衰落。一直以来,国内外许多单位和学者对此进行了研究,提出了经验模型、确定性模型和半经验/半确定模型。采用的方法包括解析法、近似法和数值法。基于此,本文就复杂地形中的电波传播损耗预测进行了深入研究。

基于传播损耗的短波自适应快速建链

针对短波电台实际使用中自适应通信建链时间过长的缺点,通过构建短波天波传播模型,实时计算传播损耗,用基于传播损耗的信道优选方法进行快速自适应建链,并在西安、兰州和延安短波台站之间进行建链测试。实测结果表明,基于传播损耗的方法与线路质量分析(LQA)方法比较,前者能在平均话音质量基本保持不变的情况下,使平均建链时间减少约一半,实时性更好,有利于短波电台的改装和自适应通信方式的推广应用。

基于三维PE方法的雷达波传播损耗估计

阐述了三维抛物方程(3DPE)方法的基本原理及数值实现方法,并用3DPE计算了雷达波在平地面上传播的干涉损耗和单刃锋障碍绕射损耗,与经典理论计算所得的结果相当吻合。

海上蒸发波导条件下电磁波传播损耗实验研究

海上舰载雷达系统受蒸发波导的影响,经常会出现超视距探测现象,其超视距探测效能的发挥基于海面蒸发波导环境下电磁波的传播规律。介绍了2007年1月份和5月份在我国东南沿海海域开展的海上电磁波传播损耗测量实验,并将实验测量结果与基于抛物方程的电磁波传播损耗计算模型的计算结果进行了分析和比较,结果表明:电磁波传播模型传播损耗理论预测值偏小,对理论模型的计算结果偏小的原因作了分析。

高仰角对流层散射电波传播损耗的一种预计方法

偏远山区应急通信需通过无线传输手段解决。由于山峰等障碍物对无线电波的阻挡,使得微波、超短波等通信手段应用受到限制。对流层散射具有跨越一定障碍物的通信能力,有可能用于山区中通信。传统散射使用条件是基于低仰角,本文主要讨论了高仰角、近距离情况对流层电波传播损耗,通过大量实际线路测量和理论分析,验证了散射通信用于跨越近距离障碍物的可行性,在现有散射传输损耗预计模式的基础上给出了一种与实测数据较为吻合的高仰角散射传播损耗预计方法。

高仰角对流层散射传播损耗的改进预测方法

鉴于ITU-R P.617建议只可用来计算低仰角而不适合于高仰角情形下的对流层散射传播损耗,提出了一种适用于高仰角对流层散射传播损耗的改进预测方法.分析了不适用于高仰角情形的原因,发现散射体离收发连线的高度H可能小于离地高度h,而通常的物理含义下H>h.因此根据散射几何模型,替换了原有的散射体高度表达式,在近似条件下令两个散射体高度相等,将新的散射体高度表达式代入计算.链路预测结果表明:改进的简单预测方法极大地改善了原有预测结果,更加接近实验结果,且与适合于高仰角的复杂美国国家标准局(National Bureau of Standards,NBS)方法预测结果基本一致.

基于灰色-RBF神经网络的传播损耗模型训练

室内信号传播损耗模型是基于信号强度测距法的射频识别定位技术的关键。但因室内环境较为复杂且受到多径效应等因素影响,传统的基于经验的信号传播损耗模型环境适应性差,导致测距定位误差较大;而利用传统的神经网络进行传播损耗模型训练则存在所需训练样本过多、硬件采集工作量大等缺点。针对以上问题,提出在变密度采样模式下的基于灰色理论与RBF神经网络相结合的传播损耗模型训练方法。基于灰色理论,利用少量样本预测得到更多样本,并与部分原始样本共同重组样本数据进行RBF网络的训练,以构建传播损耗模型。实验结果表明,该方法可以利用较少的训练样本准确地建立室内信号传播损耗模型,可以很好地满足室内测距定位的精度要求,并可大大减少样本采集工作量。

基于数值模拟大气环境预测海上微波传播损耗

针对数值天气预报模式应用于电磁波传播预测的性能,比较数值模拟和无线电探空剖面,计算并对比以两者为输入的路径损耗。对于近地面1km大气修正折射率梯度,两者间误差均值和标准差分别为4.4M/km和16.6M/km。通过在典型频点上的传播计算,发现频率较低或距离较近时,路径传播损耗误差较小,随着频率或距离的增加,误差逐渐增大。结果表明了数值天气预报技术在海上电波传播特性预测中的适用性。

超视距雷达地波沿光滑海面传播损耗的计算

对计算垂直极化地波在光滑海面传播损耗的简单公式的准确性进行了研究,结果表明在超视距雷达地波传播距离范围内,该公式与参考文献的一致性很好。该近似公式形式简洁,易于编程,适于工程应用。

海洋上大气波导中电磁波传播损耗的误差分析和敏感性试验

为了分析电磁波在海洋波导环境中的传播损耗情况,建立了海洋波导环境中典型的五参数经验模型。讨论了利用地型抛物方程求解时将海平面作为理想导体处理与实际情况的误差,对参数变化导致电磁波传播损耗的变化进行了敏感性分析。结果表明,对于在高频工作的无线电系统,可将海平面作为理想导体近似处理;五参数对电磁波传播损耗变化的敏感性各不相同,存在蒸发波导时,蒸发波导的厚度对电磁波传播损耗变化最为敏感,而存在表面波导时,波导底的高度对电磁波传播损耗变化最为敏感。

无线电波沿光滑海面传播损耗的计算

利用 Fock 关于地波绕射场的理论,介绍了一个电波沿光滑海面传播损耗的简单计算公式。通过与 CCIR 推荐值的对比分析和实际测量,结果显示理论预测与 CCIR 的推荐值和实测数据均吻合良好,可作工程应用。本工作对海面无线通信系统网络的规划和优化具有一定的指导意义。

前车干扰对ETC系统传播损耗的影响

车载通信系统通过车-车、车-路通信将人、车、路及环境有机结合,提高了交通系统的安全和效率。电子不停车收费系统(ETC)作为车-路通信的典型应用,在国内外得到广泛运用。目前,单车道有障碍应用模式ETC道路通行效率较低,为提高车辆通行效率,出现了多车道自由流(MLFF)模式,多台车辆可同时进入同一收费区域,自前车可能干扰后车通信。通过射线跟踪技术和一致性绕射理论,讨论了MLFF模式中路侧单元(RSU)→轿车→轿车情形下的前车干扰路径传播损耗模型,其次在仿真环境下分析了RSU与车载标签单元(OBU)距离以及OBU与前车距离的变化对传播损耗的影响,最后进行了现场测试,测试结果表明,所提出的路径损耗模型是有效的。

基于PE模型的地形条件下电波传播损耗预测

研究地形对流层无线电波传播的影响问题。在地形条件下,为解决现有预测方法的准确性与复杂性的矛盾,同时考虑大气环境因素,提高工程实用性,提出一种改进的PE模型的电波传播损耗预测方法。采用宽角PE模型,解决了地形起伏引起传播角增大的问题;通过分步傅里叶(SSFT)算法实现PE模型的快速求解,提高了计算效率;根据平移变换的思想,采用地形平移变换法将不规则地形边界转换为平坦地表边界,并采用二阶中心差商解决地形函数二阶导数的求解问题,在保证计算精度的同时降低了计算复杂度。仿真结果表明,改进方法能够有效预测地形条件下的电波传播损耗,在PEC条件下,性能接近于分段线性平移法,在一定程度上优于边界平移法。

复杂环境下电波传播损耗的测试与仿真

确定性的电波传播特性预测方法为通信装备内场仿真测试中所需的通信链路传播损耗计算提供了一条高效准确的途径。采用外场实地测试和基于射线追踪算法的确定性电波传播损耗预测软件,仿真2种手段对真实环境下某条特定通信链路的传播损耗进行了预测,给出了测试和仿真结果,分析了误差来源,表明了采用基于射线追踪算法的确定性电波传播损耗预测方法对复杂环境下通信链路传播损耗计算的可行性。

基于插值法的地形重建在平流层通信传播损耗预测中的应用

提出了基于插值法的地形重建算法 ,并应用于平流层通信系统电波传播损耗的预测 ,给出了地形重建算法的计算机实现方法 ,并对随机产生的地形数据进行了模拟 ,得出了平流层通信传播损耗与地形数据特征之间的关系。通过地形库数据的行插值、列插值和对角线插值方法解决了平流层通信系统传播损耗预测的地形重建问题 ,保证了传播损耗预测算法的有效性。

移动通信中电波传播损耗的预测模型

在自由空间电波传播损耗模型基础上,基于微小区内电波传播新特点,给出了电波传播损耗的一般预测模型,其特点是用最小拐点距离D来统一反映天线高度和系统工作频率对电波传播损耗的影响,同时对电波在传播过程中经过的不同环境,分别用不同的路径衰减指数n来反映。

海面电波传播损耗模型研究

移动通信中必须考虑的一个基本问题是每个基站的覆盖范围和电磁干扰问题,因此必须知道区域内的传播损耗.目前的传播损耗模型对于海面环境有较大的误差,为此,提出了海面环境的传播损耗计算模型.试验验证,提出的模型与实验结果的吻合性较好.

移动通信中微小区电波传播损耗的预测模型

在自由空间电波传播损耗模型基础上,根据微小区内电波传播特点,提出了电波传播损耗的一般预测模型,其特点是用最小拐点距离D来统一反映天线高度和系统工作频率对电波传播损耗的影响,同时对电波在传播过程中经过的不同环境,分别用不同的路径衰减指数n来反映.