无线通信实验报告

无线通信原理实验

张利飞 14班 52111420

Okumura-Hata 无线传播模型仿真实验

实验内容

使用Matlab 编程计算Okumura-Hata 传播路径损耗，绘制Okumura-Hata 传播模型损耗---频率曲线图。

实验条件：频率范围：300 ~1500MHz ，基站天线高度为30m ，移动台天线高度为1.5m 。传播距离分别为d=2km 和5 km ，以频率为变量，通信距离为参变量编程绘出城市准平滑地形、郊区、农村环境下的Okumura-Hata 传播模型损耗-频率曲线图。 实验仿真图

Okumura-Hata 传播模型损耗-频率曲线图：

200

400

600

80010001200

1400

1600

90100

110

120

130

140

150

160

频率（MHz ）

损耗中值（d B ）

张利飞 14班 52111420

市区2km 郊区2km 乡村2km 市区5km 郊区5km 乡村5km

Okumura-Hata 传播模型损耗-距离曲线图(f=900Mhz)：

2

4

6

8101214

16

18

20

90100110120130140150

160170180距离（km ）

损耗中值（d B ）

张利飞 14班 52111420

市区郊区乡村

实验分析

1.根据曲线分析，城区、郊区和乡村环境下的Okumura-Hata 传播模型损耗随频率增加而增大。

2.频率相同时，位于市区的建筑平均穿透损耗大于郊区大于乡村。

3.相同环境和频率情况下，损耗随着传播距离的增加而增大。 附录

Okumura-Hata 传播模型损耗-频率曲线程序： hb=30; hm=1.5; d=2;d2=5;

f=300:100:1500;

Lp1=69.55+26.16*log10(f)-13.82*log10(hb)+(44.9-6.55*log10(hb))*log10(d);

Lp2=Lp1-2*(log10(f/28)).^2-5.4;

Lp3=Lp1-4.78*(log10(f)).^2+18.33*log10(f)-40.98;

Lp4=69.55+26.16*log10(f)-13.82*log10(hb)+(44.9-6.55*log10(hb))*log10(d2);

Lp5=Lp4-2*(log10(f/28)).^2-5.4;

Lp6=Lp4-4.78*(log10(f)).^2+18.33*log10(f)-40.98; figure(1); hold on ;

plot(f,Lp1,'-o'); plot(f,Lp2,'-*'); plot(f,Lp3,'-s'); plot(f,Lp4,':o'); plot(f,Lp5,':*'); plot(f,Lp6,':s');

legend('市区2km','郊区2km','乡村2km','市区5km','郊区5km','乡村5km'); title('张利飞 14班 52111420'); xlabel('频率（MHz ）'); ylabel('损耗中值（dB ）'); grid on ;

Okumura-Hata 传播模型损耗-距离曲线： hb=30; hm=1.5; f=900; d=1:1:20

Lp1=69.55+26.16*log10(f)-13.82*log10(hb)+(44.9-6.55*log10(hb))*log10(d);

Lp2=Lp1-2*(log10(f/28)).^2-5.4;

Lp3=Lp1-4.78*(log10(f)).^2+18.33*log10(f)-40.98; figure(1);

plot(d,Lp1,'-o');hold on ; plot(d,Lp2,'-*');hold on ; plot(d,Lp3,'-s');hold on ; legend('市区','郊区','乡村'); title('张利飞 14班 52111420'); xlabel('距离（km ）'); ylabel('损耗中值（dB ）'); grid on ;

地面反射和绕射对微波传播的影响实验

实验内容

使用Matlab 建立微波地面反射损耗及绕射损耗模型，绘制衰落因子Vdb 随相对余隙的变化曲线。

实验条件：相对余隙hc/F1取值：-1.0~2.5，绘图的时候相对余隙间隔至少为0.001；反射系数： 实验仿真图

衰落因子随相对余隙的变化曲线:

1φ=

-1

-0.5

0.5

1

1.5

2

2.5

-40

-30

-20

-100

2468100.577

1.414

2.45绕射区反射区

张利飞 14班 52111420

hc/f1

V （d B ）

实验分析

1.相对余隙小于0.577时，发生绕射衰落且衰落幅度较大；

2.相对余隙大于0.577时，直射波与反射波产生干涉而使收信电平急剧变化，发生电波衰落。 附录

x=-1:0.001:2.5; v=(sqrt(2))*x;

Lr1=20*log10(0.5+0.62*v);

Lr2=20*log10(0.5*exp(0.95*v));

Lr3=20*log10(0.4-sqrt(0.1184-(0.1*v+0.38).^2)); Lr4=20*log10(-0.225./v);

V=(0.*(v>=1)+Lr1.*(v>=0&v<=1)+Lr2.*(v>=-1&v<=0)+Lr3.*(v>=-2.4&v<=-1)+Lr4.*(v<-2.4)).*(x<=0.577); V1=sqrt(1+1-2*cos(pi*x.^2)); V2=20*log10(V1).*(x>=0.577)+V; figure(1);

plot(x,V2);hold on ;

plot([0.577,0.577],[10,-60],'--'); plot([1.414,1.414],[10,-60],'--'); plot([2,2],[10,-60],'--');

plot([2.45,2.45],[10,-60],'--');

set(gca,'ytick',[-40 -30 -20 -10 0 2 4 6 8 10]);hold on ; text(0.577,-55,'0.577'); text(1.414,-55,'1.414'); text(2.45,-55,'2.45');

text(0,-10,'绕射区');

text(1,-10,'反射区');

title('张利飞 14班 52111420'); xlabel('hc/f1');

ylabel('V（dB）');

grid on;