电波传播理论闻映红电子课件ch8移动通信电波传播特性的测量.pptVIP

尚辅网 / 第八章、移动通信电波传播特性的测量 研究电波传播特性离不开实际测量。无论是现在广泛使用的经典电波传播场强均值或路径损耗预测模型，还是有关电波传播衰落特性的统计模型，大都是基于大量的实测数据得到的经验公式。 * * 第1节、移动通信电波传播场强的测量 移动通信由于场强起伏的随机性，理论直接计算各点的场强值困难。因此在研究移动通信的电波传播特性时，必须通过对大量实测数据的统计分析，并结合地形、地物特征求出各项修正因子，得出电波传播计算的各种经验公式和模型，并进行较准确的预测和计算。但由于各种实际环境的地形和建筑物仍然互有差别，所以最后还要用实测来检验实际情况与经验公式及电波传播模型的符合程度。 1. 场强预测。 2. 建立经验公式和电波传播模型，确立正确合适的测试方法。 3. 实测并得出结论。 * * 1、测量系统 功率计 定向耦合器 匹配变换器 功率源 地面固定台 场强仪 直流放大器 A/D 计算机 GPS 移动台 * * 2、研究移动通信电波传播特性的特点 场强预测 建立经验公式和电波传播模型，确定正确合适的测试方法 实测并得到结论 重点：研究快速、正确的场强测试方法 * * 测量对象 场强中值与距离的关系 1. 场强中值的概念 如图所示为实测场强曲线的一部分，它表示移动台在时间T内行走了某一距离L时场强的变化情况。称T为取样周期,L为取样区间长度。 * * 当P＝50％时的Ei值称为取样周期T内的场强中值。 * * 2. 场强中值与距离的关系 接收点场强有效值为 令 则B为恒定值 场强值（传播损耗）与传播距离呈对数线性关系 * * 3、测量方法与测量关键参数 根据测试的实际经验得到 基于快衰落和慢衰落的数学模型，经过严格的理论推导得到 * * 测试点的选择 设八个均匀分布的传播方向选取距发射天线为1、2、4、8、16Km（其中加测12Km）同心圆上的各点为测试点。有条件可增加12Km、16Km、20Km、25Km、32Km同心圆上的测试点。 * * 测试参数的确定 （1）取样区间长度L 按随机变量理论可知，L越长，所测得的场强中值就越接近于真值。但在移动通信的场强测量中，L值变长就意味着行走距离增大，当行走过远时，就不能认为在这一段长距离中各点的场强中值不变（特别在离发射台较近时），所以L值也不能取得过大。 * * 取样区间长度与偏差的关系曲线： * * 当快衰落信号的幅度服从瑞利分布，慢衰落服从对数正态分布时，经过较为严格的理论推导，认为取样区间长度为20λ时，快衰落成分对信号均值的影响小于1.5dB；当取样区间为40λ时，在此区间内以1.11λ间隔可抽取互不相关的36个样本值，再求其均值作为该测试点的统计结果，即可获得90％以上的置信度。 总之，当信号快衰落满足瑞利分布的条件下，在40λ的取样区间长度内抽取36个样本，可获得在90％置信度下的样本均值估计值，其偏差小于1dB。 * * （2）样本间隔和取样频率 抽取的样本数越高，所获得的置信度就将越高，偏差也会越小。但概括数理统计理论，这些样本数必须是相互独立的，否则其统计结果没有意义。因此，我们首先需要分析数据的相关性。 a. 样本间隔 * * 信号包络的自相关特性曲线 ： 当自相关函数R(d)＝0时表示数据完全独立，这些数据之间的间隔就是我们所需要的最佳的样本间隔 。 * * b. 取样频率 根据取样定理，当取样频率为信号频率的2倍时，样本就能毫不失真地反映真实的信号。因此，如果信号的快衰落周期为0.5λ的话，取样间隔采用0.25λ时，就能不失真地记录下信号，这时，取样率为 F＝V/0.25λ * * （3）最少重复测量次数 由于被测量是随机变量，因此，重复测量次数越多，我们所得到的统计量就应该更接近真实值，但在实际工作中，我们应该顾及到测试工作量和测试的安全、方便等因素。因此，要确定一种可允许、可接受的误差范围和置信度，然后在这可允许的误差条件下确定最少的重复测量次数。 如：当置信度为90％，误差小于1dB的条件下，每个测点至少需要测量四次。 * * 4、数据处理 * * * * 对于所求得的线性回归方程，还需要对其进行置信度检验，通常以相关系数r来表示。 相关系数r的检验可直接查表，r的值应大于或等于表中数值，这样说明置信度（1－α）合格。α为置信系数。 * * 场强分布图 根据各方向的场强－距离特性，将每方向上测试点场强中值标在适当比例的传播