[發明專利]無線信道大尺度衰落因子計算方法和系統

有效

• 申請號: 201310660219.X
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103701534A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 周智勛;何麗;梁堯;陳翔;徐迪宇
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 孔麗霞

1.一種無線信道大尺度衰落因子計算系統，用于無人機遠場飛行，其特征在于，該無線信道大尺度衰落因子計算系統包括：

模型創建模塊，用于建立球面反射兩徑模型；

初始化模塊，用于初始化天線特性和地表特性；

球面反射系數計算模塊，用于計算無人機在遠場飛行時由于球面曲率所引發的球面反射系數；

路徑損耗計算模塊，用于計算反射路徑的電磁波隨著地表粗糙度的增加所引發的電磁波損耗；

陰影衰落計算模塊，用于計算電磁波在實際傳播環境中由于建筑物遮擋所引發的陰影衰落；

結果輸出模塊，用于依據反射路徑的電磁波損耗及陰影衰落確定總的大尺度衰減因子。

2.如權利要求1所述的無線信道大尺度衰落因子計算系統，其特征在于，所述初始化模塊用于初始化天線增益及初始化天線極化特性。

3.如權利要求1所述的無線信道大尺度衰落因子計算系統，其特征在于，所述球面反射系數計算模塊用于計算地表的復介電常數，即復介電常數???????????????????????????????????????????????，其中為相對介電常數，為電磁波波長，為電導率。

4.如權利要求3所述的無線信道大尺度衰落因子計算系統，其特征在于，所述球面反射系數計算模塊用于計算光滑平面地表的反射系數，即光滑平面地表的反射系數

，其中為極化特性標志，為反射電磁波的入射角。

5.如權利要求4所述的無線信道大尺度衰落因子計算系統，其特征在于，所述球面反射系數計算模塊用于計算曲面擴展因子，即曲面擴展因子

，其中為等效發送天線高度，為發送天線至地表的點與地表的幾何反射點之間的弧長，為接收天線至地表的點與地表的幾何反射點之間的弧長，為地球半徑。

6.如權利要求5所述的無線信道大尺度衰落因子計算系統，其特征在于，所述球面反射系數計算模塊用于計算散射損失因子，即散射損失因子

，其中為表面高度相對于平均表面高度的標準差。

7.如權利要求6所述的無線信道大尺度衰落因子計算系統，其特征在于，所述球面反射系數計算模塊用于計算粗糙曲面地表的反射系數，即粗糙曲面地表的反射系數。

8.一種無線信道大尺度衰落因子計算方法，其特征在于：該無線信道大尺度衰落因子計算方法包括如下步驟：

建立球面反射兩徑模型；

初始化天線特性和地表特性；

計算無人機在遠場飛行時由于球面曲率所引發的球面反射系數；

計算反射路徑的電磁波隨著地表粗糙度的增加所引發的電磁波損耗；

計算電磁波在實際傳播環境中由于建筑物遮擋所引發的陰影衰落；

依據反射路徑的電磁波損耗和陰影衰落計算總的大尺度衰落因子。

9.如權利要求8所述的無線信道大尺度衰落因子計算方法，其特征在于，所述初始化天線特性的步驟具體包括初始化天線增益及初始化天線極化特性。

10.如權利要求8所述的無線信道大尺度衰落因子計算方法，其特征在于，所述計算無人機在遠場飛行時由于球面曲率所引發的球面反射系數的步驟具體包括如下子步驟：

計算地表的復介電常數，即復介電常數，其中為相對介電常數，為電磁波波長，為電導率；

計算光滑平面地表的反射系數，即光滑平面地表的反射系數

，其中為極化特性標志，為反射電磁波的入射角；

計算曲面擴展因子，即曲面擴展因子

，其中為等效發送天線高度，為發送天線至地表的點與地表的幾何反射點之間的弧長，為接收天線至地表的點與地表的幾何反射點之間的弧長，為地球半徑；

計算散射損失因子，即散射損失因子

，其中為表面高度相對于平均表面高度的標準差；

計算粗糙曲面地表的反射系數，即粗糙曲面地表的反射系數。