路径损耗模型研究及大气折射修正算法仿真

《路径损耗模型研究及大气折射修正算法仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第27卷第7期计算机仿真2010年7月文章编号：1006—9348(2010)07—0335—03路径损耗模型研究及大气折射修正算法仿真李威1，王涛1，夏斌2，王祖良1(1．中国人民解放军91655部队，北京100026；2．中国石油海洋工程有限公司，北京100176)摘要：针对海上舰船之间的通信等大区制信道建模，通过与Okumura—Ham模型的对比，指出Longley—Rice模型更适用。为提高测试精度和减少折射误差，采用Longley—Rice模型等效地球半径法修正大气折射误差，这种方法计算简单，但修正精度不高。为此对Longhy—Rice信道模型

2、大气折射误差修正方法进行改进，利用电波实际传播路径和收发天线地面水平距离之间的映射关系，改进实际距离的精度，将参数输入距离映射为电波实际传播距离。经数值仿真结果与实测数据比较证实了改进方法的有效性。关键词：电波传播；大气折射；算法改进；路径损耗模型中图分类号：TN92文献标识码：BResearchonLargeScaleChannelModelandImprovedAlgorithmofAtmosphericRefractionError●一LIWei1，WANGTa01，XIABin2，WANGZu—lian91(1．TheUnit91655ofPLA，Ber

3、ing100036，China；2．ChinaNationalPetroleumOffshoreEngineeringCo．，Ltd，Beijing100176，China)ABSTRACT：BycomparingwiththeOkumra—Hatamodel，Longley—Ricechannelmodelisputforwardwhichsuitsforlargescalemodel．Longley—Ricechannelmodelmodifiestheatmosphericrefractionerrorbytheequivalentearthradiusm

4、ethod，whichisinexactanddoesnotagreewithactualpropagationpath．ThisarticlemakeimprovementsontheatmosphericrefractionerrorcorrectionmethodoftheLongley—Ricechannelmodel．Theeffectivenessofimprovedmethodsisprovedbysimulationcomparingwithmeasureddata．KEYWORDS：Radiopropagation；Atmosphericref

5、raction；Algorithmimprovement；Longley—ricemodel1引言信道模型分为大尺度模型和小尺度模型两种，大尺度模型刻画信号传输过程中经历的路径损耗中值，小尺度模型刻画小范围内(几个波长)信号的幅度和相位上的快速衰落。在大尺度传播衰落模型研究方面先后建立了以下著名的信道模型⋯：Longlcr—Rice模型、Okumura模型、Durkin模型、Hata模型、Walfisch—Bertoni模型、LEE模型、Egli模型以及Carey模型等。这些模型各有特点，在几公里到几百公里范围内Okumura—Hata被广泛用来预测接收信号的场

6、强，但海上移动信道路径损耗预测利用lJ0ngley—Rice模型更合适，LDrIgley—Rice模型考虑了更多的与地形有关的因素，包括地面折射率、地面导电率、介电常数以及地面粗糙度等，还考虑了不同的气候类型和天线的位置标准等。文献[1]通过对Okumura—Hata和Longley—Rice模型仿真结果与实测数据的比较，指出预测海上传播损耗时后者收稿日期：2009一03一12修回日期：2009—06—29更确切。Longley—Rice模型适合于传输距离为l一2000公里，频率范围为2—2000MHz，天线高度0—10000米，支持多种气候类型、多种地形、多种

7、反射面传播特性、三种天线位置标准、天线激化方式等参数。该模型以传播理论为依据，同时结合了数千组实测数据，因此称其为半经验预测模型。Longley—Rice模型从1967年提出以来在当时航海等大区制通信场强预测模型中得到了广泛的应用，并不断被深入研究和改进，Hufford等人根据模型提供的理论和原始数据给出了模型的实用算法口J1。由于大气折射的影响，电波在大气中传播的实际路径是一条曲线，与收发信机之间的实际距离存在着误差，预测信道传播路径损耗时需要对实际距离加以修正。Longley—Rice模型中对大气折射误差的修正采用等效地球半径法，等效地球半径法计算简单，但是

8、精度不高，该方法只利用了