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。     

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。     

月表无线信道仿真

基于自由空间传播模型(ITM)对月表电波传播损耗进行分析,主要考虑了电波的自由空间传播损失,反射、散射和绕射发生的条件以及对电波传输的影响.根据对月表电波的传播分析,建立了月表无线信道仿真模型,并应用Matlab进行了模拟仿真.对于月球通信设备的设计具有参考意义.     

海面电波传播损耗模型研究与仿真

研究了海面电波传播损耗预测模型,指出对该类传播损耗预测的仿真模型宜采用Longley-Rice模型,并对模型作了适应性修正和补充以适应海上编队通信链路的仿真.还推导了Okumura-Hata模型和Longley-Rice模型电波传输损耗预测的具体算法,数值仿真结果显示本文提出的方法预测结果与实测数据相符,最后给出对1 km以内和飞机飞行高度在10 km以上时的修正和补充方法.     

基于LiDAR点云的地理电磁环境建模及仿真研究

在复杂地理环境中,不规则的地形和多样化的地表覆盖物会给电波的传播造成较大的影响.针对数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）电磁建模缺少地表覆盖物信息的不足,研究了基于LiDAR点云的地理电磁环境的建模.采用数学形态学方法对格网化后的LiDAR点云数据进行处理,从点云数据中先后提取了地物、地形的信息,在此基础上,对各种地物赋予其相匹配的电磁参数,得到了更为准确的地理电磁环境的模型,并采用抛物方程模型对有真实地表覆盖物环境下的电波传播特性进行了仿真分析.相较于传统的基于DEM的电磁建模,该电磁建模方法能够获取到地形、地物的信息,更全面地考虑到地物对电波传播特性的影响,预测结果也将更加准确有效.     

超短波电台传播特性仿真系统

根据确定性传播模型,在地理信息系统的基础上,实现了一种基于HLA技术的超短波通信仿真系统。仿真系统包括超短波(VHF)收/发电台、电波传播算法模型、仿真控制等模块,各节点通过RTI(运行支撑环境)构成了一个分布式仿真结构,可实现超短波通信系统的点对点通信、点对面通信、多套电台组网通信的性能仿真。并给出了在某典型场景中超短波电台语音传输质量、数据传输质量的仿真结果,同时给出了在不同位置布设电台的传播损耗分布。     

宏小区无线电波传播预测模型仿真分析

无线电波传播模型主要用于计算无线电波传播路径损耗中值.针对宏小区无线电波传播需要考虑地形、环境类型以及构成环境的材料等各方面因素,研究了奥村经验模型中参数的算法和取值,用MATLAB仿真依据线性回归校正算法校正奥村经验模型.仿真结果表明,在频率一定的情况下,随着收发距离d的增加,电波传播路径损耗也增大;建筑物的密度越大,电波传播路径损耗越大.仿真结果与实际环境测试数据一致,也验证了校正的奥村经验模型的可靠性.     

等离子鞘套中的电波传播问题研究

高速飞行器再入时表面形成的等离子鞘套对飞行器的通讯联络、飞行控制产生不可忽略的影响,本文研究再入飞行器包覆等离子体对电波传播特性影响的关键问题。通过研究空间高速飞行器包覆等离子体的形成物理机理,根据N-S动力学方程及k-epsilon 湍流模型,模拟高速飞行器表面包覆等离子体的流场参数,计算了包覆流场中的电子密度及等离子鞘套对电波的衰减,并且根据电磁窗口装置原理图,对磁化等离子体中的电波传播进行了仿真,结果表明该装置可明显降低电磁波衰减,对飞行器再入控制、通信研究具有明显意义。     

车载超短波电台电波传播预测模型研究

针对实战环境中车载超短波电台通信距离和质量受地面附着物和地形地貌影响的问题，文中基于射线追踪和机器学习，建立了车载超短波电台电波传播预测模型。采用装甲车辆与车载天线的一体化建模获得车载天线辐射方向图，融合电子地图，建立了基于射线追踪技术的电波传播仿真模型。利用随机森林机器学习算法和仿真模型的数据结果，建立了基于随机森林的电波传播预测模型，并与经典电波传播模型如Egli模型和Okumura-Hata模型进行对比。结果显示，基于随机森林的电波传播模型预测精度更高，均方根误差达到2.190 1 dB,决定系数达到0.960 1,可准确预测战术通信环境中的电波传播情况。     

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。     

移动通信信道损耗模型研究及仿真分析

针对导弹控制信道特点研究了信道传输损耗模型,提出利用 Longley-Rice模型建立该类通信信道模型,并推导了Longley-Rice模型的具体仿真算法,最后进行了数值仿真分析,实测数据验证了利用Longley-Rice模型建立该类信道的有效性.     

基于PE模型的电波传播特性预测技术研究

PE模型已经被广泛地应用于电波传播特性预测技术的研究,并成为解决电波传播问题的主要工具。通过对抛物方程推导过程中由于对伪微分算子Q的处理而产生的误差进行分析,表明PE模型在预测小仰角的电波传播时具有很好的计算精度。对基于PE模型的电波传输损耗理论模型进行计算机仿真,得到电波传播损耗的理论计算值,通过与实测数据进行对比,验证了PE模型用于电波传播特性预测的正确性,并且对理论模型的计算结果稍微偏小的原因做了分析。     

Okumura-Hata传播预测模型的可视化仿真研究

对大尺度传播预测模型的可视化计算问题进行了研究。应用先进仿真技术,通过对图形建模型波涛及的多种资源如算法、参数有结果数据等进行可视化处理,构造出Okumura-Hata传播预测模型的可视化计算环境。与基于传高级程序设计语言（如C、Fortran)的数值预测方法相比,该方法不仅实现了Okumura-Hata模型的图形建模和可视化预测,而且无需算法编程及调试,为蜂窝和陆地移动无线通信径损耗预测提供一个全面的图形化解决方案。     

Evaluation of a terrain-based point-to-point propagation model in the 900 MHz band

The accuracy of a semi-empirical point-to-point propagation model, based on terrain data information close to the receiver, is tested. The evaluation is performed through extended transmission loss measurements taken in an urban environment (Athens region) in the 900 MHz band. The prediction error is calculated for each measurement point and coordinated with detailed terrain information. Specifically, the evaluation of the model is separately performed for various categories of measurement data with respect to the measurement point's effective height and line-of-sight conditions. ©1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

无线通信系统中发射分集技术研究

在无线通信系统中,不同场景下有不同的传播模型。为了研究发射分集技术对抗多径效应的性能,文中总结了无线通讯系统中室外场景下的传播模型。针对传统的Okumura-Hata传播模型来研究不同环境下发射信号的功率损耗,在接收端计算各信号副本的接收功率,通过与预设的接收功率门限作比较,得出每个信号副本以及各副本等增益合并后的信号可用性,从而研究发射分集对于信号可用性的提升作用。仿真结果表明,分集技术能明显提升接收机接收信号的可用性。     

通信对抗试验外场超短波传播损耗模型修正方法

以移动通信的场强预测方法为基础,提出了一种应用于通信对抗试验外场区的超短波电波传播损耗预测模型的修正方法,根据实际测量数据利用最小二乘法求解模型中参数,实现传播模型的本地化,结果证明修正模型能够达到较高的精度。     

高铁站场景2100 MHz信道仿真与传播特性分析

随着铁路通信系统的发展需要和第五代移动通信技术(5G)的快速推进,5G-Railway(5G-R)有望成为铁路通信系统的下一代标准。2 100 MHz作为5G-R的潜在频段,其在经典铁路场景中的传播特性亟待研究。构建符合场景典型特征的三维模型,基于射线跟踪仿真法研究半封闭式高铁站台场景2 100 MHz无线信道的传播特性。在车站立柱、扶梯旁部署发射机,定义传播模型参数,分别在手持移动设备与车载移动台处进行大量仿真。计算路径损耗、时延扩展、角度扩展等信道特性,为5G-R部署的覆盖功率预测和网络规划与优化提供参考,弥补该频段在铁路应用方面研究的短缺。