Ka频段雨衰测量系统及其衰减计算仿真软件设计与实现的开题报告.pdfVIP

Ka频段雨衰测量系统及其衰减计算仿真软件设计与

实现的开题报告

一.研究背景

在移动通信领域，Ka频段是指频率在26.5GHz至40GHz之间的微

波频段。由于其具有高速率、高带宽、低传输延迟等优点，因此在卫星

通信、无线电视广播、军事通信、航空航天和无线传感器网络等领域得

到广泛应用。然而，由于Ka频段具有较高的中气气溶胶和雨衰因果，所

以在建设Ka频段通信系统时必须考虑到这一因素的影响。

因此，在Ka频段通信系统的设计过程中，需要对雨衰进行准确地评

估。现有的雨衰测量系统往往需要大量的人力、物力和财力进行实地测

量，并且在实际测试中存在许多不确定因素，如天气变化、地形地貌等。

因此，需要开发一种可靠的、准确的雨衰测量系统，进而对Ka频段通信

系统进行更为精确的设计和规划。

二.研究目的

本文旨在开发一种基于Ka频段的雨衰测量系统，并设计相应的衰减

计算仿真软件，为Ka频段通信系统的部署和优化提供可靠的参考数据。

具体研究目标如下：

1.开发一种可靠、精确的Ka频段雨衰测量系统，采用无线传感器网

络技术，能够自动实现雨衰测量和数据采集。

2.建立雨衰模型，分析Ka频段中气气溶胶和雨衰因素的影响，对雨

衰进行准确评估，并通过实测数据验证模型的可行性和准确性。

3.设计并实现衰减计算仿真软件，能够基于所测得的雨衰数据对Ka

频段通信系统进行衰减计算和优化。

三.研究内容和方案

1.Ka频段雨衰测量系统的设计

基于无线传感器网络技术，设计实现一种Ka频段雨衰测量系统。系

统由多个固定或移动的节点组成，每个节点上安装有雨衰传感器、温湿

度传感器和GPS定位传感器。节点之间通过无线通信协议相互连接，能

够自动实现雨衰测量和数据采集。通过对系统设计参数的调整可以实现

控制测量误差和提高数据采集的准确性。

2.Ka频段雨衰模型的建立

分析Ka频段中气气溶胶和雨衰因素的影响，建立基于径向分布函数

模型的雨衰模型，对Ka频段雨衰进行准确评估。为了验证模型的可行性

和准确性，采用已有的雨衰数据进行实测数据的对比分析，进一步提高

模型的精度和准确性。

3.衰减计算仿真软件的设计

设计并实现基于所测得的雨衰数据的衰减计算仿真软件，能够自动

将测量数据处理并计算出衰减系数。通过对衰减系数的分析和对比，进

一步提高衰减模型的可靠性和准确性，参考衰减图对Ka频段通信系统进

行衰减计算和优化。

四.预期研究成果

1.设计实现一种可靠、精确的Ka频段雨衰测量系统，实现自动化采

集和数据处理。

2.建立一个基于径向分布函数模型的准确评估Ka频段雨衰数据的模

型，并通过实测数据验证。

3.设计并实现基于测量数据的衰减计算仿真软件，可以提供可靠的

衰减数据参考，为Ka频段通信系统的优化提供依据。

五.研究进度计划

1.设计Ka频段雨衰测量系统的硬件平台，并进行实现，建立系统的

通信协议和数据传输方式。

2.分析Ka频段中气气溶胶和雨衰因素的影响，建立基于径向分布函

数模型的雨衰模型，并进行验证。

3.设计并实现基于测量数据的衰减计算仿真软件，提供可靠的衰减

数据参考，为Ka频段通信系统的优化提供依据。

4.完善实测数据的验证工作，提高模型的可靠性和准确性。

5.撰写学位论文，并进行答辩。

六.参考文献

[1]ShresthaR,OteraT.ReviewofRainAttenuationModelsin

Millimeter-WaveBandfor5GWirelessCommunications[J].EURASIP

JournalonWirelessCommunicationsandNetworking,2016,1(1):1-15.

[2]SimonMK,OfodileOI.Rain-InducedAttenuationPrediction

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