微蜂窝环境中无线接收信号的特性分析

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摘 要
微蜂窝技术是提高移动通信量的重要手段，而传统的经验型传播模型无法
对微蜂窝环境进行良好的模拟与仿真。射线追踪模型可依照光学方法辨识出多
路径信道发射机和接收机之间的主要传播路径，进而分析每条传播路径信号的
幅度和相位，由此获得接收点所有传播路径信号的相干合成结果。本文针对只
考虑反射和绕射的二维城市微蜂窝环境，开展了进行如下工作。
) x5 f  h  W$ O1 i" J% {基于镜像原理，建立了反向射线追踪模型，同时基于有效反射面的概念，
9 v7 j& Q4 m3 U1 \" g6 N3 [给出了辨别有效像点的判据，由此解决发射点--接收点的纯反射传播路径计算。
同时我们说明了此判据为有效像点的充要条件，此判据极大地提高了计算效率。
3 `0 w3 F8 p1 ~# k8 @在包含绕射点路径的处理上，通过将绕射点虚拟为接收点（或发射点），将
8 q0 o  O5 f! H" D6 o0 b发射点--绕射点（--绕射点）--接收点路径的绕射传播问题分解为几个发射点--
接收点的纯反射路径传播问题，绕射路径分解方法使得模型可以处理一次及多
次绕射问题，并利用反向射线追踪模型求解。
7 o! N5 O0 x; Y9 B  A问题一中，对发射机Tx 和接收机Rx，利用镜像反向射线追踪模型，利用
& M# ~3 r* e3 n1 q2 o; X6 yPython 软件编程求解得到Tx 与Rx 间传播路径共99 条，其中包含0 次绕射路
6 d8 {+ e3 r  g径0 条，1 次绕射路径29 条，2 次绕射路径70 条。路径长度主要落在[350 450]
范围内，路径长度的均值和方差均满足2 次绕射<1 次绕射。
问题二中，对于25 种发射机-接收机组合，采用镜像法计算每种组合的传
0 [& _4 l' E6 p0 H播路径。各组收发机间的传播路径条数见表4.2，其中发射机(400,350)和接收机
2
( ~6 b5 x+ A. q# s4 k9 }(450,275 450,275 450,275450,275 )之间的传播路径 之间的传播路径 (503 条)最多，发射机 最多，发射机 (500,35 500,35 500,350) 和接收机 (450,2 450,2 00)00) 之间 的传播路径 (70 条)最少。
. T, o5 _* i) t2 U; E针对问题三， 对比 25 种组合的传播路径， 详细分类统计结果见表 4.3 -4.4 ， 讨论了发射机和接收位置移动对应的各类传播路径数目变化情况，并 得到 如下规律： 传播路径数目 2次绕射 >1 次绕射 >0 次绕射；传播路径 长度均值和 方差均为 2次绕射 <1 次绕射 <0 次绕射；发点由 次绕射；发点由 次绕射；发点由 A移至 B，传播路径数目先增 ，传播路径数目先增 加后减少，在第 2个位置 最多；接收点由 C移至 D，传播路径数目先增加后减 少，在第 3个位置 最多。
( i2 J# H5 G5 F5 q' U7 D本文 证明 了二维情形下能量与场强之间存在正比关系。 通过分析视距传播 中的反射情形和非视距传播绕，给出计算定途径上接收点处场强的 方法。 针对多波干涉问题，给出 给定初相位分布规律求解合场强振幅概 率密度 的准确数学描述。
问题四中， 对于单频多波干涉问题， 建立了初始相位服从独同均匀分布 的随机性模型，刻画 了接收点处场强的随机特性。模型 模拟 问题规 模与传播路径数目成指关系 ，本文 提出将合场强的幅值和相角分别进行离散 叠加的数值模拟 叠加的数值模拟 叠加的数值模拟 叠加的数值模拟 叠加的数值模拟 叠加的数值模拟 叠加的数值模拟 方法， 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 使得问题规模仅与传播路径数目成正比。 模拟得到 模拟得到 模拟得到 模拟得到 25 种情况振幅的一、二阶矩 种情况振幅的一、二阶矩 （见表 5.1 -5.2 5.2）和概率密度函数。 ）和概率密度函数。 ）和概率密度函数。 其中发射机 (450 ,350) ,350) ,350)和接收机 (450,3 450,3 450,300) 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 组合对应振幅的一阶矩最 大， 发射机 (300,350)(300,350) (300,350) (300,350) (300,350)(300,350)和接收机 (450,200)(450,200) (450,200) (450,200) (450,200) 组合对应振幅的一阶矩最小 组合对应振幅的一阶矩最小 组合对应振幅的一阶矩最小 组合对应振幅的一阶矩最小 。计算不同路径到达信号的相关性，结果 计算不同路径到达信号的相关性，结果 计算不同路径到达信号的相关性，结果 计算不同路径到达信号的相关性，结果 计算不同路径到达信号的相关性，结果 计算不同路径到达信号的相关性，结果 计算不同路径到达信号的相关性，结果 表明：一阶矩或二与发射机位置的负相关特性随接收向上移动而增强。根据 概率密度函 数曲线形状， 本文 采用 Rayleigh Rayleigh Rayleigh 分布进行近似， 并对合理性进 并对合理性进 行分析 验证 。
  D0 w/ ?# I/ r问题五中， 对于带宽多波干涉问题，建立了相位服从均匀分布半确定性模 型。 该模考虑了各路径的相位差信息，可以分析不同频率波包络统计特性型。 该模考虑了各路径的相位差信息，可以分析不同频率波包络统计特性型。 该模考虑了各路径的相位差信息，可以分析不同频率波包络统计特性同一频率，不信号 之间相关 性分析表明：合场强幅值与接收机位置的负特性随发射机向右移动而减弱 ，合场强幅值与发射机位置的正相关特性随接收 机向上移动而减弱 。同一路径，不频率信号之间相关性分析中没有发现明显 的相关性 。
9 z* R# \2 a# [( c/ F最后，本文通过分析入射角布指出模型中忽略半波损失的合理性。对离 散模拟方法同样适用于随 机相位满足其它非均匀分布的情形进行了析。 利用 单频问题中 Rayleigh Rayleigh Rayleigh 分布规律，提出通过半经验模型得到的合 分布规律，提出通过半经验模型得到的合 场强幅值估算合 场强信号概率密度函数的方法。
关键词： 关键词： 关键词： 有效反射面 镜像法 绕射路径分解法 随机模拟 Rayleigh Rayleigh Rayleigh

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谢谢楼主。。。。。。

曲妙情

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