室外无线通信传播特性分析范文

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1、2.4GHz频段城市场景下的信道测试及其传播特性

某办公区新办公楼附近，应用在2.4GHz频段的无线通信设备较多，因此对试验场区办公楼附近测试近距离小尺度效应，以分析其无线信道的链路质量。其测试场景分布如图1所示。发射端位于图1中办公楼楼顶，高度为30m；接收端位于新办公楼下距离办公楼70m处。发射端的码速率依次设定为12.8Mb/s，19.2Mb/s，14.08Mb/s，21.12Mb/s，接收端的Span分别对应不同的码速率设定为30MHz和33MHz，测量结果如图2和图3所示。经过计算得到码速率为21.12Mb/s下的信道参数见表1。由上述数据处理结果可以看出，随着码速率的增大，多径的数目也在增加，这是因为码速率越高，其对应的时间分辨率越高，因此，可以分辨的多径越多。

2、某试验场区的信道测试及其传播特性

近年来，由于试验场区的通信测试试验较多，因此测试其信道小尺度效应，可为今后的天线测试和相关通信试验提供基础参考数据。该试验场区的测试场景分布如图4所示。发射端与接收端的位置如图4所示，发射天线与接收天线朝向试验场区，同时向场区倾斜15°，接收端利用天线尾瓣接收主径信号，利用天线主瓣接收多径信号。设置发射端采用BPSK调制方式，载波频率设定为1.5GHz，PN序列为PN9码，码速率分别为12.8Mb/s，19.2Mb/s，14.08Mb/s，21.12Mb/s；接收端的Span分别对应不同的码速率设定为30MHz和33MHz，接收时间设为4s，提取800个周期的数据进行累加平均后的处理结果如图5，图6所示。经过计算得到码速率为21.12Mb/s下的信道参数见表2。根据数据处理结果可以发现，相比于图3、图4的数据结果，经过累加平均后处理的时延功率谱可以有效抑制底噪的影响，使曲线更加平滑，相关峰更明显。

更换高频段天线，并将载波频率设为4GHz，保持上述参数和收发设置不变，接收数据时间设为4s，数据处理结果如图7，图8所示。经过计算得到码速率为21.12Mb/s下的信道参数见表3。通过上述数据处理结果可以看出，4GHz频段的多径数量较1GHz频段的多径数量多，这是因为频段低的情况下，电波在传输过程中更容易发生绕射和衍射，造成反射的电波数量减少，因此，多径的数量也相对较少。

3、总结与展望

本文给出了典型城市场景下，在办公楼附近和试验场区附近的室外无线信道的测试方法及其信道传播特性。利用伪随机序列的尖锐自相关特性，通过滑动相关算法可以得到延时功率谱，在此基础上，通过数据处理可以得到无线信道的各项特征参数，从而建立信道模型，为今后的试验场区中进行的通信试验提供理论及数据参考。

作者：李永成王满喜耿利飞单位：电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室