室內(nèi)非視距環(huán)境超寬帶信道建模及其仿真

李雙德

【摘要】 一種應(yīng)用于室內(nèi)帶金屬家具非視距環(huán)境的超寬帶信號(hào)信道仿真模型，用以分析超寬帶信號(hào)經(jīng)室內(nèi)反射、透射和繞射傳播后的時(shí)域電場(chǎng)強(qiáng)度，同時(shí)比較分析仿真中得到的視距和非視距傳播中的接收功率等傳播參數(shù)。

【關(guān)鍵詞】 超寬帶信號(hào) 時(shí)域射線跟蹤法 非視距

一、引言

近幾年，超寬帶技術(shù)具有傳播速率高、系統(tǒng)容量大、功耗和成本低等優(yōu)點(diǎn)，在室內(nèi)、近距離、高速率以及能量受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景下頗具吸引力[1]。

本文仿真基于時(shí)域射線跟蹤法對(duì)非視距室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境中的超寬帶信號(hào)的傳播特性開(kāi)展研究，可以為超寬帶通信系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋提供依據(jù)。

二、仿真結(jié)果與分析

利用文獻(xiàn)[2]針對(duì)室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行建模仿真。仿真所用時(shí)域信號(hào)為二階高斯脈沖，其表達(dá)式為：

仿真環(huán)境平面圖如圖1所示，其中兩個(gè)房間尺寸均為長(zhǎng)4m，寬5m，高5m. 房間內(nèi)的金屬家具任意擺放在房間內(nèi)，其長(zhǎng)、寬、高均為1m. 兩個(gè)房間的中間被1m厚的墻隔開(kāi)，發(fā)射和接收天線高度分別為1.5m和1m. 仿真房間的電磁參數(shù)如表1所示。

視距接收點(diǎn)RX1和非視距接收點(diǎn)RX2的功率延遲分布如圖2-3所示。從圖2和圖3中知，由于視距傳播直射路徑直接到達(dá)接收點(diǎn)，無(wú)阻礙物的限制，所以到達(dá)RX1的時(shí)間要比到達(dá)RX2的時(shí)間短。視距傳播是直達(dá)射線，占大部分功率，多次反射、透射和繞射射線攜帶的能量很?。欢且暰鄠鞑y帶能量最強(qiáng)的射線是透射射線，多次反射和繞射射線所攜帶的能量也比較大。

三、結(jié)論

仿真對(duì)比分析可知：在視距傳播中，直射路徑最先到達(dá)且信號(hào)最強(qiáng)，在全部的多徑信號(hào)中占絕大部分能量；在非視距傳播中，沒(méi)有直射路徑時(shí)，透射路徑最先到達(dá)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉偉榮，何云. 物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2013：118-119.

[2]Wang Y， Zhang M G， Zhang Q Y， Xu G N. Simulation of UWB Pulsed Indoor Propagation Channel[J]. IEEE International Symposium on Microwave， Antenna， Propagation， and EMC Technologies For Wireless Communications.2007：807-810.