移动通信课程设计-链路预算模型含源程序

3链路预算模型3.1概述移动通信系统的性能主要受到无线信道特性的制约。发射机与接收机之间的传播路径一般分布有复杂的地形地物，而电磁波在无线信道中传播受到反射、绕射、散射、多经传播等多种因素的影响，其信道往往是非固定的和不可预见的。具有复杂时变的电波传播特性，因而造成了信道分析和传播预测的困难。影响无线信道最主要的因素就是信号衰减。在无线通信系统中，电波传播经常在不规则地区。在估计预测路径损耗时，要考虑特定地区的地形地貌，同时还要考虑树木、建筑物和其他遮挡物等因素的影响。在无线通信系统工程设计中，常采用电波传播损耗模型来计算无线链路的传播损耗，这些模型的目标是为了预测特定点的或特定区域的信号场强。常用的电波传播模型损耗分为宏蜂窝模型和室内模型两大类。其中宏蜂窝模型中使用最广泛的是Okumura模型，还有建立在Okumura模型基础上的其他模型，如Okumura-Hata模型，COST-231-Hata模型，COST-231Wslfisch-Ikegami模型等；室内模型有衰减因子模型，Motley模型，对数距离路径损耗模型等。下面就着重来讨论这些模型并对部分模型进行仿真分析。3.2宏蜂窝模型3.2.1Okumura模型（1）概述Okumura模型为预测城区信号时使用最广泛的模型。应用频率在150MHz到1920MHz之间（可扩展到300MHz），收发距离为1km到100km，天线高度在30m到1000m之间。Okumura模型开发了一套在准平滑城区，基站有效天线高度h_b为200m，移动台天线高度h_m为3m的空间中值损耗（Amu）曲线。基站和移动台均使用自由垂直全方向天线，从测量结果得到这些曲线，并画成频率从100MHz到1920MHz的曲线和距离从1km到100km的曲线。使用Okumura模型确定路径损耗，首先确定自由空间路径损耗，然后从曲线中读出Amu(f,d)值，并加入代表地物类型的修正因子。模型可表示为:（3.1）Okumura发现，其中，L50(dB)为传播路径损耗值的50%（即中值），LF为自由空间传播损耗，Amu为自由空间中值损耗，G(hb)QUOTEGhb为基站天线高度增益因子，G(hm)为移动天线高度增益因子，GAREA为环境类型的增益。（注：天线高度增益为严格的高度函数，与天线形式无关）。Okumura模型完全基于测试数据，不提供任何分析解释。对许多情况，通过外推曲线来获得测试范围以外的值，但这中外推法的正确性依赖于环境和曲线的平滑性。Okumura模型为成熟的蜂窝和陆地移动无线系统路径预测提供最简单和最精确的解决方案。但这种模型的主要缺点是对城区和郊区快速变化的反应较慢。预测和测试的路径损耗偏差为10dB到14dB。（2）中等起伏地上市区传播损耗的中值笋在计勿算各宅种地霜形。高地物向上的药传播脑损耗菠是时诸，均元以中肥等起住伏地瓜上市污区传筋播损疾耗的蛾中值冤或场壁强中变值作亦为基俯准，声因而油将其脊称作燥基准白中值涛或基雹本中催值。酸如果虽A多mu晕(霜f,裳d嗓)QUOTEAmuf,d种曲线翻在基往准天边线高卖度下趴测的陈，即析基站刷天线勉高度世h殊b耕=井20轮0m古，移俯动台蒸天线冤高度拐h筛m适=络3m盐。中冈等起录伏地亏上市猾区实准际传叉播损壮耗（志L妹T快）应泊为自躬由空剥间的灭传播部损耗伐(蒸L式F麦)并加上较基本驾中值鲁A旱mu渐(台f,那d葬)远（可轮查得企）。溜即：专（京3单.2来）六如果曾基站显天线抵高度犁h_废b衣不是恭20端0m焰则损生耗中网值的写差异悠用基董站天家线高绘度增霜益因绸子屯G(略h催b父)QUOTEGhb如表示价，当棋移动参台高翅度不垫是但3m掉时，放需用竭为移蠢动天栽线高农度增需益因旦子姜G(亲h尿m毙)QUOTEGhm袍加以丢修正湿。中领等起肿伏地岛上市晃区实故际传棋播损矩耗（觉L附T笨）为健：锈（贞3和.3笛）鼠（葡3讯）恋郊区泰和开罢阔地属传播及损耗川的中施值脾郊区欢的建诚筑物批一般铸是分争散的离、低嘉矮的菜，故伟电波衔传播荣条件索优于鬼市区暖。郊趁区的涝传播毛损耗亦中值健比市宴区传覆播损渴耗中批值要彩小。愧郊区扒场强屯中值泻与基碍准场抱强中瑞值之纸差定植义为腿郊区骗修正怜因子作，记迹作恼K蛋mr含。脉开阔富地的坊传播悲条件布优于合市区狸、郊晶区及贸准开止阔地腿，相忽同条保件下名，开杀阔地朽上的勤场强迅中值鱼比市镜区高料近铃20蚂dB咏。灰Q钳0韵表示骡开阔意地修叠正因脚子，浓Q筑rQUOTEQr晌表示尘准开收阔地踏修正普因子哥。待（陈4喇）扰不规就则地袄形上蒙传播德损耗以的中后值划实际奔的传测播环脚境中驴，如鸟下一夜些地萍形需瓶要考录虑，半用来遵修正匹传播童损耗薪预测饰模型驼，其芽分析插方法罢与前垃面类筛似。茅丘陵孤地的模修正咽因子鸟K疲h催孤立寻山丘质修正影因子迟K驴js廊斜坡沫地形木修正叠因子蛇K旧sp疾水陆幻混合室路径稍修正饱因子街K域s掠（娱5伐）插任意节地形滤地区脱的传帆播损会耗的坦中值戴任意盏地形派地区缠的传唇播损龙耗修首正因悦子丑K乞T纵一般怀可写须成蹦（嫁3布.4钢）炊根据脱实际刷的地劲形地计物情捉况，KT仰修正舟因子讨可以亩为其衫中的柔某几童项，液其余养为零摄件任意射地形领地区令的传鹿播损单耗的元中值先（槽3竟.5感）惯式中汇，鉴3播.2摊.2魄O浆ku遭mu旧ra蹦-浴Ha窄ta羊模型俩（腾1滚）切概述公Ok龟um职ur稀a-齐Ha表ta热模型护在哥90词0M调Hz谁G悠SM撇中得请到广猛泛应腔用，劝适用概于宏南蜂窝后的路映径损斥耗预须测。劳该模刊型的酷主要俘缺点壁是对具城市负和郊皂区快钱速变白化的罩反应岭快慢劳。预役测和筑测试杰的路叫径损黎耗偏伪差为锁10罚到闲14飞dB暴。械Ok项um较ur陪a-便Ha抛ta围模型铜是根山据测轮试数呜据统拿计分月析得栋出的婶经验衡公式范，应碌用频牢率在障15拘0M铅Hz印到切1

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