复杂地形中的电波传播损耗预测研究

远距离不规则复杂地形中,电波传播损耗计算精度较低,对此,文中提出了一种基于地理信息系统并根据实际地形提高电波传播损耗计算精度的算法模型,构建了可视化的软件显示平台。首先,根据国际电信联盟(ITU-R)的P系列电波传播建议书,结合实际地理信息情况获取了地形和环境因子的数据。然后,通过数字地图模型,针对传播路径上各种不同地形区域,分别建立传播模型来计算电波传播损耗,并完成仿真计算界面的设计和实现。最后,给定收发天线高度和频率,依据实际地形,建立完整的电波传播模型进行仿真实验。结果表明,该算法模型不仅能得到传播路径上每一个点的损耗,而且与传统的Hata模型对比,该算法在不同区域和地形中敏感度更高,可以有效提升传播损耗计算精度,更适用于计算实际地形中远距离不规则复杂地形下的电波传播损耗,帮助改善通信质量。     

基于数字地图的电波传播特性预测方法

针对实际地理环境中的电波传播特性预测问题,提出了一种基于数字地图的电波传播特性预测方法。该方法基于抛物方程建立地形条件下的电波传播预测模型,研究从DEM数字地图中提取任意二维地形剖面的方法,最后形成基于数字地图的电波传播预测流程。仿真结果表明,该方法能够基于数字地图有效预测实际地理环境中的电波传播特性,具有较大的工程应用价值。     

复杂地形条件下电波传播特性预测

电磁环境计算是战场电磁环境预测仿真系统的核心,为了准确预测不同环境下的电波传播特性,从复杂地形条件展开研究,给出一种基于PE模型的电场强度计算方法,仿真比较了辐射源在不同地表类型下的传播损耗,仿真预测了复杂地形条件下电波传播特性,仿真结果表明地表电磁特性对传播损耗的影响较小,相比于地表电磁特性,不规则地形对电波传播影响更为明显。     

基于改进地形重构的SSPE传播预测方法

针对复杂环境下电波传播预测分析难的问题,提出了一种基于地形重构的分步抛物方程(split-step parabolic equation,SSPE)传播预测方法.该方法采用具有广角传播因子且步长可变的双向SSPE解法,并利用基于改进地形重构的SSPE传播预测方法对真实地形的电波传播特性进行仿真分析和试验验证.与现有的电...     

基于抛物方程法的部分森林覆盖山区电波传播分析

基于Fourier分步步进法的抛物方程模型求解了山区不规则地形部分森林覆盖环境的电波传播,并分析了森林对电波传播的影响.模型中为了简化边界条件,地形用分段线性函数来近似.然后预测了一个山区部分针叶林覆盖环境的电波传播,得到的结果与实测数据进行对比,二者吻合很好.最后对算法的稳定性与误差进行了分析,本文的模型能处理不规则地形、森林等复杂环境且算法效率高.     

基于matlab的复杂地形下障碍物机械损耗传播研究

建立了陡峭地形和光滑地形下电波的传播模型,并用matlab进行模拟仿真,得到了不同地形下传播因子的伪彩图。然后对比了光滑地形和陡峭地形的传播损耗结果,光滑地形和平静海面的传播损耗结果,发现障碍物对无线电传播的影响很大,反射介质对无线电传播影响较小。     

基于双向有限差分抛物方程法的海洋环境电波传播研究

采用双向抛物方程（two-way parabolic equation，2WPE）法来预测复杂海洋环境中的电波传播特性，用双向有限差分（two-way finite-difference，2WFD）法求解2WPE，考虑了海岛等不规则地形引起的电波后向传播和大气波导的影响，并在前向和后向电波传播预测中引入一种改进的分形海面模型来模拟起伏波动的实际海面边界，且能模拟海面的大尺度浪涌特性和毛细波细微结构特性.在典型的数值算例中，我们将采用改进分形模型处理海面边界时计算得到的双向电波传播因子和采用Miller-Brown模型处理海面边界时计算得到的双向电波传播因子进行对比和分析，数值分析结果表明，在相同风速条件下，采用改进分形模型处理海面边界时计算得到的双向电波传播因子波动更剧烈，能更准确地反映出实际起伏波动海面对电磁波传播的影响.     

一种基于生成对抗网络的电波传播数据增强方法

电波传播模型是频谱管理、通信领域的关键研究内容。能否精准刻画电波传播模型，将直接影响传播损耗计算、频谱态势生成等实际效果。模型研究需电磁环境感知数据支撑，而现有电磁环境感知数据稀缺，采集困难，且往往只关注场强等表征信道特性的要素，因此研究了一种基于生成对抗网络的电波传播数据增强方法。该方法由经纬度获取测量点高程信息和卫星图像，并联合经纬度基于条件生成对抗网络对卫星图像增强，获得包含信道特性和地形变化的联合数据集。结果表明，在相同电波传播预测模型下，采用该方法生成的数据集预测精度提高2.7%，使得传播模型构建具备了更多的数据支撑。     

电磁环境仿真中电波传播模型研究及仿真分析

研究了移动通信信道的电波传播损耗模型,通过对不同模型的仿真对比,指出在飞行器控制通信仿真中宜采用Longley-Rice模型的点对点模式,以适应飞行器控制通信的特殊需求。抽取航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)高程数据作为传播模型点对点模式中传播路径的详细地形剖面数据,仿真结果显示电波预测值与理论值吻合度较高。     

电波传播抛物方程模型在航空通信中的应用

针对航空通信中电波传播损耗预测需要满足精确性、实时性及复杂环境适应性的要求,在分析电波传播损耗对航空通信系统作用范围的影响基础上,采用抛物方程模型研究了航空通信中电波在空间区域的传播特性。该模型利用分步傅里叶算法实现快速求解,采用边界平移法处理复杂地形边界,并通过非均匀网格技术提高空间任意一点的场强计算精度,从而改善了复杂环境下电波传播损耗预测的精确性和实时性。将该模型应用于真实地形环境下的航空通信仿真算例中,仿真结果表明：该模型能有效预测复杂环境下电波的传播损耗,评估在正常通信条件下飞行器的飞行范围、最大飞行距离以及最低飞行高度等性能。     

航向台电磁信号覆盖分析系统设计

由于航向台电磁辐射场的有效覆盖范围与其部署的海拔高度、周边地形条件存在密切关系，因此，针对航向台周围的地形环境，设计了 LOC 天线模型，搭建了高性能 GIS 平台， 构建了基于 SRTM 数据的高程数字地形模型，并结合无线电信号传输模型和衰减模型，运用 Deygout 算法预测无线电在地形遮蔽下的衍射损耗值，最后实现了对航向台无线电在地形下的覆盖范围仿真评估系统的软件设计，该软件可对航向台无线电的有效覆盖范围进行仿真分析评估。     

A Simplified Method for Prediction of Multipath Fading Outage of Digital Radio

We propose a simplified method based on the correlated Rayleigh probability distribution of in-band radio signals. It can be efficiently applied to the calculation of the outage for various radio path length, propagation terrain, radio frequency, bandwidth, and digital modulation techniques. Predicted results are compared to various propagation data.     

A SPATIAL PREDICTION THEORY FOR LONG-TERM FADING IN MOBILE RADIO COMMUNICATIONS

There have been traditional approaches to model radio propagation path loss mechanism both theoretically and empirically. Theoretical approach is simple to explain and effective in certain cases. Empirical approach accommodates the terrain configuration and distance between base station and mobile unit along the propagation path only. In other words, it does not accommodate natural terrain configuration over a specific area. In this paper, we propose a spatial prediction technique for the mobile radio propagation path loss accommodating complete natural terrain configuration over a specific area. Statistical uncertainty analysis is also considered.     

部分森林覆盖山区电波传播特性预测的快速算法

为提高部分森林覆盖山区电波传播特性预测的时效性,提出了一种基于宽角抛物方程(PE)的快速预测算法。采用PE通过分步傅里叶变换(SSFT)求解;在SSFT步进迭代过程中,根据传播路径上森林的等效介电常数、地形的起伏情况,动态选择PE的水平步长。通过对部分森林覆盖的不规则地形条件下的电波传播特性进行仿真,探讨了该方法的可行性和有效性。结果表明：相比于均匀大步长算法,该方法更准确;而相比于均匀小步长算法,该方法能够保证抛物方程的计算精确度,同时极大地提高计算效率。     

Application of the fast far-field approximation to the computationof UHF pathloss over irregular terrain

The availability of fast numerical methods has rendered the integral-equation approach suitable for practical application to radio planning and site optimization for UHF mobile radio systems. In this paper, we describe a conceptually simple scheme for the efficient computation of UHF radial propagation loss over irregular terrain, which is based on the fast far-field approximation. The method is substantially faster than conventional integral-equation (IE) solution techniques. The technique is improved by incorporating the Green's function perturbation method and we outline a way in which the formulation can be made more exact. Computational issues such as terrain profile truncation and the effect of small-scale roughness are addressed. The method has been applied to gently undulating terrain and compared to published experimental results in the 900-MHz band. It has also been successfully applied to more hilly terrain and to surfaces with buildings added     

A simple mathematical model of co-channel and adjacent channel interference in land mobile radio

A simple mathematical model is used to predict co-channel and adjacent channel interference effects in land mobile radio, valid for flat urban terrain. Results obtained, although oversimplified compared with real-life mobile radio systems, yield insights into the properties of differing types of modulation.     

ASTER GDEM格式地形数据在Radio Mobile仿真软件中的应用探索

结合地理信息技术(Geographic Information Sciences,GIS)的计算机仿真,已经成为无线电传播信道分析的重要手段之一。仿真软件"移动无线电"(Radio Mobile)可以对指定地形下的无线电波传播过程进行数值模拟,直接识别并导入多种地形数据,但并不包括当今精度最高且国内广为流行的免费地形数据——先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model,ASTER GDEM),其精度可达30 m。因此,介绍一种如何将ASTER GDEM的数据读入Radio Mobile的处理方法。首先,利用GIS软件Global Mapper将ASTER GDEM压缩包数据转换为按照经纬度排列的DTED数据;其次,将DTED数据整理到以经度命名的文件夹内,每个文件按照纬度命名;最后,在Radio Mapper的地图属性设置中输入待仿真地域的经纬度,完成地形数据的导入。在此基础上,针对某一指定经纬度导入地...     

无线电／激光高度表复合测高技术研究

无线电高度表和激光高度表是巡航导弹上用于探测地形高度的2种主要传感器,激光高度表具有探测精度高、抗电磁干扰能力强的优点;而无线电高度表不受天气和环境的影响,可全天候使用。因而,将无线电高度表与激光高度表进行复合探测,有利于提高地形探测精度,并增强系统抗干扰能力。在高度表测量方程的基础上,基于卡尔曼滤波公式和简单融合算法,给出了无线电／激光多传感器的滤波及融合模型;并利用M atlab对多传感器融合效果进行了仿真。仿真结果表明：基于多传感器融合的高度测量系统的精度比单个传感器的测量精度要高,且系统的稳定性和可靠性更强,所设计的基于无线电／激光高度表多传感器数据融合的高度测量算法是有效的。     

The effect of terrain on radio propagation in urban microcells

A model based on the geometrical theory of diffraction is proposed for predicting radio propagation in urban microcells in the presence of undulating terrain. Comparisons with data show that the model is appropriate for predicting shadowing by terrain, but the effect of terrain fluctuations which do not obscure the line of sight is smaller than the model predicts. It is also shown that the presence of buildings lining the streets, while causing considerable variations over short distances, has only a small effect on the large-scale trend of the average signal