[發(fā)明專利]一種超短波無線電臺的信道建模方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811649225.4 | 申請日： | 2018-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN110113774B | 公開（公告）日： | 2020-06-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 高龍飛;任海玉;肖祎晨;邱源;周鑫;胡月梅 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院軟件研究所 |
| 主分類號： | H04W24/06 | 分類號： | H04W24/06;H04B17/391 |
| 代理公司： | 中國和平利用軍工技術(shù)協(xié)會專利中心 11215 | 代理人： | 劉光德;彭霜 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 超短波 無線電臺 信道 建模 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種超短波無線電臺的信道建模方法，用于移動臺與移動臺之間的超短波無線通信系統(tǒng)，所述移動臺的收發(fā)天線高度為1?10米，所述方法包括如下步驟：(1)計(jì)算信道的大尺度衰落；其中，利用引入修正因子的Okumura?Hata模型計(jì)算路徑損耗；(2)計(jì)算小尺度衰落；(3)將上述大尺度衰落、小尺度衰落相加獲得無線通信信道的總衰落。本發(fā)明能夠適應(yīng)城市、郊區(qū)等多種區(qū)域場景的，并且建模過程計(jì)算量小，能夠?qū)崿F(xiàn)快速建模，為軍事地面指揮、應(yīng)急救援等特殊場合的移動臺之間的無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的數(shù)值計(jì)算依據(jù)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無線通信信道建模技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超短波無線電臺的信道建模方法。
背景技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，無線超短波通信技術(shù)受到廣泛關(guān)注。超短波(UltrashortWave)包括甚高頻(VHF)和特高頻(UHF)兩個頻段，常用頻率在30～900MHz，大量民用與軍用無線電設(shè)備均工作在這一頻率區(qū)間。超短波無線電臺已經(jīng)得到大量的實(shí)際應(yīng)用，使無線通信具有移動性、多樣性、實(shí)時性，在工程實(shí)際中，為了更好地研究通信系統(tǒng)，需要一個適用于超短波無線電臺的信道建模方式。
已知在進(jìn)行無線信道建模時，常用的路徑損耗模型如Okumura-Hata模型等。Okumura-Hata模型是一個基于Okumura模型的數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公式，適用的頻率范圍為150～1500MHz，主要應(yīng)用于900MHz。該模型適用于點(diǎn)對點(diǎn)和廣播通信，涵蓋了1-10米的移動臺天線高度、30-200米的基站天線高度，甚至可以延伸至1000米以及1-20公里的鏈路距離。
然而，盡管該模型提供的數(shù)據(jù)較齊全，應(yīng)用較廣泛，但對于一些移動臺與移動臺之間的通信，例如對講機(jī)、車載臺之間的通信，由于收發(fā)天線的高度都處于1～10米的范圍，現(xiàn)有的Okumura-Hata模型無法提供有效參考。此外，針對信道的小尺度衰落，最常考慮的因素是多徑時延拓展的影響，但目前在超短波頻段的信道模型中還未見到多徑時延拓展這個統(tǒng)計(jì)量的有關(guān)分布函數(shù)及其參數(shù)模型。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決當(dāng)前信道建模方法中存在的問題，本發(fā)明提供了一種適用于超短波無線電臺的信道建模方法，用于為移動臺與移動臺之間的超短波無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種超短波無線電臺的信道建模方法，用于移動臺與移動臺之間的超短波無線通信系統(tǒng)，所述移動臺的收發(fā)天線高度hB為1-10米，所述方法包括如下步驟：
(1)計(jì)算信道的大尺度衰落；其中，利用引入修正因子α的Okumura-Hata模型計(jì)算路徑損耗LU：
式中，f為工作頻率，CH為受頻率影響的移動臺天線高度修正系數(shù)，為移動臺天線修正系數(shù)，其中1α5，d為移動臺與基站之間的距離；
(2)計(jì)算小尺度衰落；
(3)將上述大尺度衰落、小尺度衰落相加獲得無線通信信道的總衰落。
進(jìn)一步地，采用如下步驟計(jì)算小尺度衰落：
步驟1、計(jì)算功率時延分布；
步驟2、確定時延拓展的概率密度分布曲線；
步驟3、獲取多徑中每條徑的相對時延；
步驟4、基于均方根時延拓展τRMS以及每條徑的相對時延，根據(jù)功率實(shí)驗(yàn)分布函數(shù)和均方根時延拓展公式計(jì)算不同徑的相對功率。
進(jìn)一步地，所述步驟2中，通過使用對數(shù)正態(tài)分布來擬合時延拓展的概率密度函數(shù)。
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