任意地形地区的传播损耗的计算.doc

任意地形地区的传播损耗的计算: 在各种地形地区情况下,信号的传播损耗中值与距离、频率及天线高度等的关系，利用上述各种情况的修正因子就能较准确地估算各种地形地物条件下的传播损耗中值，进而求出信号的功率中值。第一步：计算中等起伏地市区中接收信号的功率中值Pp PpdB = Po - Am(f,d) + Hb(hb,d) + Hm(hm,f) 式中，Po为自由空间传播条件下的接收信号的功率，即 Po = Pt（lamda/4/pi/d）2*Gb*Gm 式中，Pt是发射机送至天线的发射功率；lamda是工作波长；d是收发天线间的距离； Gb是基站天线增益；Gm是移动台天线增益。 Am(f,d) 是中等起伏地市区的基本损耗中值，即假定自由空间损耗为0dB,基站天线高度为200米，移动台天线高度为3米的情况下得到的损耗基本中值。基本中值与频率、距离的关系曲线可以见参考文献A中图3-23。 曲线上读出的是基本损耗中值大于自由空间传播损耗的数值，随着频率升高和距离增大，基本损耗中值都将增加。Hb(hb,d) 是基站天线高度增益因子，是以基站天线高度200米为基准得到的相对增益。参考文献A的图3-24(a)中，给出了不同通信距离d时，Hb(hb,d)与Hb的关系。同理，Hm(hm,f)是移动台天线高度增益因子，是以移动台天线高度3米为基准得到的相对增益。参考文献A的图3-24(b)中，给出了不同频率f时，Hm(hm,f)与Hm的关系。 第二步：计算任意地形地区接收信号的功率中值Ppc 任意地形地区接收信号的功率中值以中等起伏地市区接收信号的功率中值Pp为基础，加上地形地物修正因子Kt, 即 PpcdB = PpdB + KtdB 式中，地形地物修正因子Kt一般可写成Kt = Kmr + Q0 + Qr + Kh + Khf + Kjs + Ksp + Ks式中，Kmr 为郊区修正因子，表示郊区场强中值与基准场强中值之差。如参考文献A图3-26所示，郊区的传播损耗中值比市区传播损耗中值要小。Q0 ，Qr开阔地或准开阔地修正因子，分别表示开阔地、准开阔地的场强中值相对于基准场强中值之差。如参考文献A图3-27所示，开阔地的传播条件优于市区、郊区及准开阔地，在相同条件下，开阔地上场强中值比市区高近20dB. Kh， Khf丘陵地平均修正因子及微小修正因子。Kh表示丘陵地场强中值与基准场强中之差，如参考文献A图3-28(a)所示，随着丘陵地起伏高度的增大，由于屏蔽影响的增大，传播损耗随之增大，因而场强中值随之减小。由于场强中值在起伏地的顶部与谷部有较大差异，这里用微小修正因子Khf对场强中值进一步加以修正，如参考文献A图3-28(b)所示。Kjs 孤立山丘修正因子。当电波传播路径上存在近似刃形的单独山岳时，如前所述，求路径损耗时从相应的自由空间场强中减去刃峰绕射损耗即可。如果陆地移动台天线高度较低，还需要考虑障碍物的阴影效应和屏蔽吸收等附加损耗。由于附加损耗不易计算，参考文献A图3-29给出了修正因子Kjs曲线。 Ksp 斜坡地形修正因子。斜坡地形是指在5-10功率范围内的倾斜地形。若在电波传播方向上，地形逐渐升高形成正斜坡（倾角为）；反之形成负斜坡（倾角为）, 平均倾角是以毫弧度（mrad）作单位。Ks 水陆混合路径修正因子。如果传播路径中遇有湖泊或其他水域,其接收信号的场强往往比全是陆地时要高。为估算水陆混合路径情况下的场强中值，用水面距离和全程距离的比值作为地形参数。第一步：计算平均路径损耗 第二步：计算路径损失和阴影衰落 PL（t，d） 式中，PL满足均值为平均路径损耗和阴影标准偏差的对数正态分布。第三步：计算大尺度衰落因子： M（t，d）第四步：设定Doppler初始相位 初始相位 在（）内均匀分布的随机数。 设定散射波束到达方向夹角 到达方向夹角 在（）内均匀分布的随机数。第五步：计算最大多普勒频率 F=v/lanmda = vf/c第六步：计算散射波的多普勒角频率 第七步：计算LOS直射路径的多普勒角频率第八步：计算多径传播中每一条径的归一化功率 （若时延-功率分布已给出，则省略）1） 计算多普勒-功率谱根据波束范围产生随机的多普勒频移，由与飞行状态有关的多普勒-功率谱，确定多普勒-功率。2） 计算时延-功率谱根据最大时延、时延斜率时