路径损耗对无人车遥控通信的分析与仿真.pdf

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1、●计算机测量与控制．2014．22(1)·200·ComputerMeasurement&Control文章编号：1671—4598(2014)O1—0200—04中图分类号：TP702文献标识码：A路径损耗对无人车遥控通信的分析与仿真郭江华，苏波，蓝伟，许大浦(中国北方车辆研究所，北京100072)摘要：针对无线通信中路径损耗对无人车遥控通信的影响，从电台、天线在多种工况环境下的合理选择，遥控端与车载端之间稳定通讯策略以及车体信息(包括周围环境信息)采集情况等3个方面进行了探讨和分析；分析了电台天线在无人车

2、遥控通讯系统稳定性中的作用，并以路径损耗程度作为遥控通信质量的判定标准，通过调整通信距离d、载波频率f等参数，在Matlab软件平台上仿真；结果表明当通信距离超过300m时，路径损耗已达100dB，此时可以通过提高天线增益达到降低路径损耗的目的。关键词：无人车；电台；天线；遥控；路径损耗；PathLOSSfortheAnalysisandSimulation0fUGVRemoteCommunicationGnoJianghua，SuBo，LanWei，XUDapu(ChinaNorthVehicleResea

3、rchInstitute，Beijing100072，China)Abstract：ContraposingtheeffectofpathlossinwirelesscommunicationforUGVremotecommunication，itisdiscussedandanalysedfromtherationalchoiceofradioandantennaindifferentconditions，thestabilitycommunicationstrategybetweenremotecontr

4、olterminalandvehicleterminal，andtheinformationacquisitionofvehicle(includingsurroundingenvironment)．TheroleofradioandantennainUGV’Sremotecommunicationsystemisanalysed，andpathlossusedasacriteriaforcommunicationquality，throughchangingdistanced，carrierfrequenc

5、yfonMatlabsoftwareplatform．Theresultsshowthatpathlosshasamountedto100dBwhendistanceexceeds300m．Pathlosscanbereducedthroughimprovingtheantennagainatthistime．Keywords：UGV；radio；antenna；remotecontrol；pathloss0引言无线遥控车在军事、反恐、防爆、防核化等危险及恶劣环境作业中有着广阔的应用前景。在无线遥控及半自主作

6、业中，无线通信是连接无人车与操纵者的唯一手段，只有建立了稳定的通信才能发挥无人车的功用。在实际工程中，应用计算机测控技术进行无线通信滤波器选择试验、电台天线的调试试验、通信距离试验以及特定环境下的通信调试试验，得到了特定试验数据。总结试验数据，从理论上对电台、天线在多种工况环境下的合理选择，遥控端与车载端之间安全通讯策略以及车体信息(包括周围环境信息)采集情况等3个方面分析了无线通信中路径损耗对无人车遥控通信的影响和信号稳定性问题，然后以Egli模型分析路径损耗，并通过Matlab仿真具体说明如图1无人车通信

7、原理控制图何选择匹配无人车的电台，最后根据仿真图对比试验数据发现运行的稳定性。3个方面彼此相关共同构成了无人车的通讯体仿真结果较好的模拟了实际工况。系。下面将从以上3个方面展开分析。1无人车通信结构及原理2．1电台、天线选择无人车遥控端与车载端通信的原理图如图1所示。影响电台与天线选择的因素包括：有效通信距离、传播环图1所示即为项目中采用的无线通信原理，这与大多数的境以及无人车自身条件等。无人车通讯原理基本一致，即通过遥控端的电台发送控制指令遥控系统对数据无线通信的要求有稳定性好、抗干扰性至车载端，车载端接收

8、指令并将指令分解执行，同时将状态信强、实时性好、绕射性能好等l1]。现有电台种类繁多，一般情息回传给遥控端显示。况下可以通过理论分析方法或现场实测方法选择合适的电台及2无人车遥控通信稳定性分析天线。载波频率是电台的重要参数，电台按频率可分为定频电台(常规电台)和跳频电台。外界环境错综复杂，对数据通讯电台天线、通讯控制策略以及车体信息(包括周围环境信会产生不可避免的干扰。定频电台由于频率单一易受干扰，