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《海面電波傳播損耗模型研究與仿真94400》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第23卷第6期2008年12月電波科學(xué)學(xué)報(bào)CHINESEJOURNALOFRADl0SCIENCEV01.23,No.6December.2008文章編號(hào)1005—0388(2008)06—1095—05海面電波傳播損耗模型研究與仿真王祖良1☆樊文生2鄭林華1(1.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410073;2.海軍司令部,北京100036)摘要研究了海面電波傳播損耗預(yù)測(cè)模型,指出對(duì)該類傳播損耗預(yù)測(cè)的仿真模型宜采用Longley-Rice模型,并對(duì)模型作了適應(yīng)性修正和補(bǔ)充以適應(yīng)海上編隊(duì)通信鏈路的仿真。還推導(dǎo)了Oku
2、mura—Hata模型和Longley-Rice模型電波傳輸損耗預(yù)測(cè)的具體算法,數(shù)值仿真結(jié)果顯示本文提出的方法預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相符,最后給出對(duì)1km以內(nèi)和飛機(jī)飛行高度在10km以上時(shí)的修正和補(bǔ)充方法。關(guān)鍵詞電波傳播;場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè);Longley—Rice模型;仿真中圖分類號(hào)TN92文獻(xiàn)標(biāo)志碼AStudyandsimulationonsea。surfacepropagationpredictionmodelWANGZu-lian91FANWen-shengzZHENGLin-hual(1.CollegeofElectricalScience
3、andEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,ChangshaHunan410073,China;2.NavyHeadquarters,Beijing100036,China)AbstractForthesimulationofshipformationcommunicationchannel,aimprovedLongley-Ricemodelispresentedtopredictethelossofradiowavepropagationa—longtheseasurfa
4、ce.ThecomputationalprocedureoftheOkumura—HatamodelandtheLongley-Ricemodelisdiscussed.Bycomparingwiththetestdata,thesimula—tionresultsshowthevalidityofthepredictionmodel.Keywordsradiopropagation;prediction;Longley—Ricemodel;simulation引言1海上電波場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)模型選擇海上編隊(duì)內(nèi)艦船之間以及艦船與飛機(jī)之間一般采用無(wú)
5、線電臺(tái)通信方式,通信距離變化范圍較大,電磁傳播環(huán)境復(fù)雜。對(duì)這類通信場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)的仿真模型應(yīng)用Longley—Rice模型比較適合,但Longley-Rice模型不能夠預(yù)測(cè)短距離(1km以內(nèi))場(chǎng)強(qiáng),以及高于10km以上的情況,所以需要對(duì)模型進(jìn)行適應(yīng)性修正和補(bǔ)充,以適應(yīng)海上編隊(duì)移動(dòng)通信場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)仿真建模的需要。本文以海上編隊(duì)通信鏈路仿真為背景,在選擇Longley—Rice信道模型作為主要預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)1km以內(nèi)和飛機(jī)飛行高度在10km以上的情況進(jìn)行修正和補(bǔ)充。數(shù)值仿真證明了本文提出的預(yù)測(cè)模型的有效性。收稿日期:2007—12—14☆E-m
6、ail:zlwang@nudt.edu.ell1095場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)模型的研究主要有兩種基本方法:一類是在各種典型傳播環(huán)境中進(jìn)行發(fā)射和接收試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)記錄下接收信號(hào)的各種數(shù)據(jù)。實(shí)測(cè)后,用計(jì)算機(jī)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,尋找出反映傳輸特性的各種參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性。再根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,建立傳播信道的統(tǒng)計(jì)模型。另一類是基于無(wú)線電磁波傳播機(jī)理的分析方法,根據(jù)反射、繞射、散射等現(xiàn)象直接找出可能的主要傳播路線,并計(jì)算出路徑損耗及其他反映信道特性的參數(shù),忽略次要因素,突出主要因素,建立簡(jiǎn)化的確定性模型。海上編隊(duì)通信環(huán)境較為復(fù)雜,地形多樣、氣候類型復(fù)雜、地面粗糙度
7、不同(反應(yīng)海浪的洶涌度)、飛機(jī)萬(wàn)方數(shù)據(jù)1096電波科學(xué)學(xué)報(bào)第23卷飛行高度差別較大、通信距離變化范圍大、接收信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍大等,這些特點(diǎn)決定了海上編隊(duì)通信系統(tǒng)懿設(shè)計(jì)對(duì)逶蔫售道模型依賴性較大,只有對(duì)特定通信信道進(jìn)行有效的建模才能設(shè)計(jì)出可靠實(shí)用的通信系統(tǒng)。適合于這種應(yīng)用背景的信道模型有Longley-Rice模登、Okumura模登、Hata模型以及Carey模型等。在幾千米到幾百千米范圍內(nèi)Okumura-Hata被廣泛用來(lái)預(yù)測(cè)接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng),但對(duì)包含飛機(jī)在蠢的海上編陵場(chǎng)強(qiáng)預(yù)溺蘩j用Longley-Rice模登更合適,Longley—Rice
8、模型考慮了更多的與地形有熒的因素,包括海面折射率、海霹導(dǎo)電率、介電常數(shù)以及海浪潮灞度等,逐考慮了不同的氣候類型和天線的位置標(biāo)準(zhǔn)等。下面通過(guò)對(duì)兩種模型的仿真分析,并利用文獻(xiàn)提供的特定環(huán)境下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與兩種模型