山洞环境中声信号的传播模型及其性能研究

针对山洞环境提出了一个全新的基于几何的模型,该环境中山洞两侧通道从入口处到深处逐渐变宽(变窄),根据几何模型,并且借助射线理论,假设通道两侧表面是近似光滑的,提出山洞环境下声信号通信系统单发送单接收的随机信道模型。根据几何模型研究了通道两侧张开角度对信道包络分布、即时信道容量、时间自相关函数、频率相关函数、多普勒功率谱密度以及功率延迟分布的影响。理论和仿真结果表明,相对于通道两侧平行(即两侧张开角度为0)的情况,通道两侧张开角度仅很小的变化就会对声信道无线通信系统的各项统计特性产生非常显著的影响,并且通道两侧平行为本研究内容的一个特殊情况。