实验二-Okumura-Hata电波传播模型

1、实验二OkumuraHata电波传播模型实验二 Okumura-Hata 电波传播模型设计课时： 4学习方法：理论学习 +仿真实验 + 结果分析 + 实验报告一、实验目的1 学习电波传播 Okumura-Hata 模型分析方法。 2.掌握使用 Matlab 建立 Okumura-Hata 模型的 方法。二、Okumura-Hata 模型2.1 Okumura Hata 模型的介绍 移动通信中电波传播的实际情况是复杂多 变的。实践证明，任何试图使用一个或几个理论 公式计算的结果， 都将引入较大误差。 甚至与实 测结果相差甚远。 为此，人们通过大量的实地测 量和分析， 总结归纳了多种经验模型。 通

2、常在一 定情况下，使用这些模型对移动通信电波传播特 性进行估算， 都能获得比较准确的预测结果。能 否准确预测基站信号的覆盖情况是移动通信网 络规划的优劣所在， 提高预测准确度的关键在于 选择最能接近实测值的预测模型。 目前应用较为 广泛的是 OM 模型（Okumura 模型），为了在系 统设计时，使 Okumura 模型能采用计算机进行 预测，Hata 对 Okumura 模型的基本中值场强通 过对其他预测模型的分析对比， 并与实测数据的 仿真比较，得出了 Okumuma Hata 预测模型 更接近实测值的结论。移动通信系统中的无线电波是在不规则地 形情况下进行传播的， 在估算路径损耗时，应考

3、 虑特定地区的地形因素， 预测模型的目标是预测 特定点或特定区域 （小区 ）的信号强度，但在方法 复杂性和精确性方面差异很大， 因此针对不同地 形特点，要选择最适合于本地的预测模型。在传播预测模型中通常将地形划分为城区、 郊 区、开阔地和空间自由传播四种情况， 城市郊区 人口密度介于乡村和繁华市区， 基站规划需同时 考虑覆盖范围和用户容量两方面因素， 随着移动 用户的急剧增加， 目前城市郊区基站的覆盖范围 通常不足 lkm ，要选择预测模型，需将该地区具 有代表性的测量数据代人模型， 根据仿真结果以 确定出可选用的模型。2.2 数学建模当移动台的高度为典型值为 hr=1.5m 时，按Hata-

4、Okumura 模型计算路径损耗的公式为：其中：Lb ：市区准平滑地形电波传播损耗中值（ dB） f：工作频率（ MHz ）hb ：基站天线有效高度（ m）hm ：移动台的有效高度（ m） d：移动台与基站之间的距离（ km ）Ch ：移动台天线高度因子 对于中小规模城市，移动台天线高度因子为： 对于大城市对于郊区对于开阔地其中:郊区的电波传播损耗中值（ dB）:开阔地的电波传播损耗中值（ dB）三、实验内容及要求：【实验内容】使用 C 语言（或者 Matlab ）利用 Okumura-Hata 方法计算 基本传输损耗；分析 Okumura-Hata 方法的误差；【实验设备】一台 PC 机【实

5、验步骤】1. 采用 Okumura-Hata 方法分别计算大城市市区地区准平滑地形、郊 区和开阔区，基站天线高度是 200 米，手机天线高度是 3 米情况下，不同传 播距离和不同载波频率条件下的传播损耗中值。画出相应的曲线。2. 分析 Okumura-Hata 方法比较电波在不同频率、不同场景等情况下 传播规律。3. 对比 900MHz 和 1800MHz 电波传播规律。【实验报告】按照要求完成实验报告。实验报告中要求给出采用 Okumura-Hata 方法分 别计算大城市市区地区准平滑地形、郊区和开阔区，基站天线高度是 200 米， 手机天线高度是 3 米情况下，不同传播距离和不同载波频率条

6、件下的传播损耗中 值相应的曲线，并做比较四、参考资料1 参考书无线通信电波传播2 代码(此代码仅供参考， 完全与该代码一致， 记零分)clear all; close all; clc; hb=200; hm=3; lb1=0; lb2=0; lb3=0; lb4=0;for d=1 2 5 10 30 50 60 80 100 f1=100:0.1:300; f2=300:0.1:3000; lb11=69.55+26.16*log10(f1)-13.82*log10(hb )-(8.29*(log10(1.54*hm).2)-1.1)+(44.9-6.55*log 10(hb)*log10

7、(d);lb12=69.55+26.16*log10(f2)-13.82*log10(hb )-(3.2*(log10(11.75*hm).2)-4.97)+(44.9-6.55*lo g10(hb)*log10(d);lb21=lb11-2*(log10(f1/28).2-5.4;lb22=lb12-2*(log10(f2/28).2-5.4;lb31=lb11-4.78*(log10(f1).2+18.33*log(f1) -40.98;lb32=lb12-4.78*(log10(f2).2+18.33*log(f2)-40.98;f=f1 f2;lb1=lb11 lb12;lb2=lb21 lb22;lb3=lb31 lb32;figure(1);hold on;plot(f,lb1,r);title( 大城市 );xlabel( 频率 /MHz);ylabel( 损耗中值 /dB);grid;figure(2);hold on;plot（f,lb2,b）; title（ 郊区 ）;xlabel（ 频率 /MHz）; ylabel（ 损耗中值 /dB）; grid;figure（3）;hold on; plot（f