云对通信信号传播损耗的研究--毕业设计
无线传输中常见的4种损耗
无线传输中常见的4种损耗一、自由空间传播损耗自由空间传播损耗是无线信号在空间传播中产生的一种损耗，即信号传输过程中由于空气、水汽、云层等介质的吸收、散射和衰减所引起的能量损失。
这种损耗与传输距离成正比，与频率成反比。
当信号传播距离较大、频率较高时，自由空间传播损耗将变得更加明显。
为了减小自由空间传播损耗，可以采取增加发射功率、改善天线设计以及合理选择传输频率等措施。
二、多径传播损耗多径传播损耗是由于无线信号在传播过程中发生反射、折射、绕射等现象引起的一种损耗。
当信号传播路径上存在多条路径时，这些路径上的信号在接收端会有不同的相位和幅度，导致信号叠加时发生干涉，进而造成传输质量下降。
多径传播损耗在城市、山区等复杂地形环境下尤为突出。
为了克服多径传播损耗，可以采用等效时间延迟技术、智能天线技术以及合理布局基站等措施。
三、衰减损耗衰减损耗是无线信号在传输过程中由于材料吸收、散射以及传输介质中的杂散物质等因素引起的一种损耗。
不同材料对于不同频率的信号具有不同的衰减特性，如混凝土、金属等材料对高频信号有较大的衰减效果。
此外，障碍物、建筑物等也会对信号进行一定程度的衰减。
为了减小衰减损耗，可以选择低频信号传输、采用高增益天线、增加传输功率等措施。
四、多径干扰损耗多径干扰损耗是由于多径传播中不同路径上的信号相互干扰而引起的一种损耗。
当多个路径上的信号到达接收端时，由于相位和幅度的差异，会造成信号的叠加干扰，导致接收端无法正确识别信号。
多径干扰损耗对于无线通信的可靠性和性能有较大的影响。
为了减小多径干扰损耗，可以采用均衡技术、自适应调制解调技术以及多天线技术等措施。
在无线传输中，以上四种损耗是常见且不可避免的。
了解和掌握这些损耗的特点和影响因素，可以帮助我们更好地设计和优化无线通信系统，提高传输质量和可靠性。
同时，针对不同的损耗类型，我们可以采取相应的技术手段和措施，以降低损耗对信号传输的影响，从而实现更好的无线通信效果。
光纤通信技术中的光学信号传输与光纤损耗分析
光纤通信技术中的光学信号传输与光纤损耗分析光纤通信技术作为一种现代通信技术的代表，已经在人们的日常生活中扮演着重要的角色。
它以其高速传输、大容量、低损耗等优势，成为了信息传输的首选方式。
然而，光纤通信中的光学信号传输与光纤损耗一直是学术界和工程界关注的焦点。
光学信号传输是指通过光纤将信息转换为光信号并传输到接收端的过程。
在光学信号传输中，主要涉及到光的发射、传输和接收三个过程。
首先，光的发射是指通过激光器或发光二极管等器件将电信号转换为光信号的过程。
光的发射需要考虑到光源的稳定性、功率调控和波长调控等因素，以保证发射出的光信号具有稳定的功率和波长特性。
接下来是光的传输过程。
光信号在光纤中的传输是通过光的全反射原理实现的。
光纤是由两部分组成的：芯和包层。
光信号主要沿着芯中的腔道传输，而包层则起到了保护和隔离的作用。
光的传输在光纤中主要受到多种因素的影响，包括色散、衰减和非线性效应等。
这些因素会导致光信号在传输过程中发生损耗和失真，进而影响到信号的质量和传输距离。
光纤损耗是指光信号在光纤传输过程中所遭受的功率损失。
光纤损耗主要由三个方面的原因引起：吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。
首先，吸收损耗是光信号在光纤中被材料本身吸收而损失的功率。
不同材料对于不同波长的光信号具有吸收特性，其中水、玻璃和光纤中使用的材料对于近红外光波段的吸收最小，因此是用于光纤通信中的主要材料。
其次，散射损耗是由于光波在光纤中的微小不均匀性和缺陷处的散射而引起的光功率的损失。
散射分为雷利散射和非弹性散射两种类型。
雷利散射是光波与光纤中材料中的微小不均匀性之间的相互作用引起的，而非弹性散射是光波与光纤中杂质、缺陷等引起的。
最后，弯曲损耗是光纤导光区的曲率半径改变引起的损耗。
当光纤被弯折时，光波沿弯曲部分的传输会发生弯曲损耗，进而导致功率损失。
为了减小弯曲损耗，通常需要采用大曲率的光纤或利用加热等方式使光纤在弯曲处变软。
在实际的光纤通信系统中，光学信号传输与光纤损耗的分析至关重要。
通信工程毕业设计论文
通信工程毕业设计论文1 引言超宽带（UWB,Ultra Wide Band）无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景，因此被认为是未来几年电信热门技术之一。
1990年，美国国防部首先定义了“超宽带”概念，超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。
2002年4月，美国FCC通过了超宽带技术的商用许可，超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。
目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽（或绝对带宽）而言，没有界定的时域波形特征。
因此，有多种方式产生超宽带信号。
其中，最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲（又称为冲激脉冲）的频谱特性来实现[1]。
超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。
几十年来，无线通信都是以正弦载波为信息载体，而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。
其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面，具有独特的优势，尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。
由于脉冲持续时间很短，多径分量在时域上不易重叠，多径分辨能力高，通过先进的多径分离技术或瑞克接收机，可以充分利用多径分量。
目前，典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主，本论文中，介绍超宽带无线通信中的调制技术，主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且对比调制技术的优缺点，性能的好坏，并进行动态的仿真，从仿真图中较清楚的研究调制方式，从而得出正确的结论，细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。
关键字：超宽带调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制2 概述2.1 总述近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。
超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。
FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。
基于深度学习的无线信道损耗模型研究与优化
基于深度学习的无线信道损耗模型研究与优化近年来，随着信息技术的迅猛发展和通信需求的不断增长，无线通信技术已成为现代社会中不可或缺的一部分。
在无线通信中，无线信道损耗模型的研究与优化对于保证通信质量和效率具有重要意义。
本文将重点介绍基于深度学习的无线信道损耗模型的研究与优化。
首先，我们需了解无线信道损耗模型的定义。
无线信道损耗模型描述了信号在传播过程中的衰落情况，即信号的强度随着距离的增加而衰减的规律。
无线信道损耗模型的准确建模可以帮助我们理解信号传输的特性，并为无线通信系统的设计和优化提供重要参考。
传统的无线信道损耗模型通常基于经验模型或几何光学理论，但这些模型通常只能适用于特定的环境和条件，并且难以考虑复杂的无线信道衰落机制。
随着深度学习技术的广泛应用，基于深度学习的无线信道损耗模型开始受到研究者们的关注。
基于深度学习的无线信道损耗模型的研究，主要包括以下几个方面：1. 数据集的构建和特征提取：在构建基于深度学习的无线信道损耗模型之前，需要收集大量的真实数据，并对数据进行预处理和特征提取。
数据集的构建需要考虑多种无线信道衰落机制和环境条件，以确保模型的鲁棒性和适用性。
2. 模型设计和训练：基于深度学习的无线信道损耗模型可以采用多种深度学习模型，如卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。
在模型设计过程中，需考虑输入特征的选择、网络结构的设计以及损失函数的定义。
模型的训练过程需要使用大量的数据进行迭代优化，以获得精确的模型参数。
3. 模型评估和优化：在模型设计和训练完成后，需要对模型进行评估和优化。
评估指标可以包括均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）等，以衡量模型预测结果与真实值之间的差异。
如果模型评估结果不满足需求，则需要调整模型结构或改进数据集的构建方法，以进一步优化无线信道损耗模型的性能。
基于深度学习的无线信道损耗模型的研究对于无线通信系统的优化有着重要的意义。
通过准确建模无线信道损耗，我们可以更好地理解信号传播的规律，从而优化天线的布局、功率控制策略和传输方案，提高系统的容量和覆盖范围。
通信工程中的传播模型与信号衰减
介质：不同介质对信号的衰减不同，如空气、水、土壤等 天气条件：恶劣天气如暴雨、大雪、大风等会影响信号传播，导致信号衰 减
信号衰减在通信工程中的影响
信号衰减对通信质量的影响
信号强度减弱： 信号衰减会导 致接收端的信 号强度减弱， 影响通信质量。
误码率增加： 信号衰减会增 加误码率，导 致通信错误率
网络规划：用于 评估网络覆盖范 围和信号质量
设备设计：用于 优化设备硬件设 计和软件算法
信号处理：用于 提高信号接收质 量和抗干扰能力
信号衰减的概念
信号衰减的定义
信号衰减是指信号在传播过程中，由于各种原因导致的信号强度降低的现 象。
信号衰减的原因包括：距离、障碍物、多径效应、噪声等。
信号衰减的程度与传播距离、障碍物材质、多径效应等因素有关。
信号衰减是影响通信系统性能的重要因素之一，需要采取相应的措施进行 补偿和改善。
信号衰减的原因
距离：信号传播距离越远，衰减越大 介质：不同介质对信号的吸收和散射程度不同，导致衰减 频率：信号频率越高，衰减越大 多径效应：信号在传播过程中遇到障碍物时，会产生多径效应，导致衰减
信号衰减的度量方式
波束赋形技术：通过调整 天线波束，提高信号传输 方向性和抗干扰能力
信道编码技术：通过优化 编码方案，提高信号传输 的可靠性和安全性
信号压缩技术：通过压缩 信号数据，降低信号传输 的复杂度和功耗
网络优化技术：通过优化 网络拓扑和协议，提高信 号传输的效率和稳定性
通信网络中信号衰减的协同优化
研究背景：随着通信网络 的发展，信号衰减问题越 来越严重
未来通信工程中信号衰减的研 究方向
新材料在通信工程中的应用
超材料：具有特殊电磁特性的 人工结构材料
浅谈光纤通信传输损耗
浅谈光纤通信传输损耗
光纤通信是指利用光纤作为传输介质的通信方式，其优点包括传输速度快、信号清晰、噪声小等特点。
然而，光纤通信中也存在着一定的传输损耗问题，其中包括衰减损耗、散射损耗和弯曲损耗等多种因素。
衰减损耗是指在光信号在光纤中传输过程中，由于光的能量不断减弱而产生的信号损失。
光纤的衰减损耗主要与光纤的制作工艺、光纤的质量和光纤的使用环境相关。
通常来说，光纤的制造工艺越先进，光纤的损耗越小。
而一些特殊材料和结构也能够减小光信号的损耗。
散射损耗是指光纤中晶格振动、电磁振动、杂质和纤维非均匀性等因素引起的光波向各个方向散射所导致的信号损失。
其中，Rayleigh散射是最主要的一种散射现象，它是由于光波与不均
匀分布的微小结构相互作用而产生的散射现象。
此外，光纤中的其他散射现象还包括极化散射、布拉格散射和Raman散射等。
弯曲损耗是指由于光纤在弯曲过程中，光波的空间模式被扭曲或导致波导损耗增加而导致的信号衰减。
光纤的弯曲形状、半径和在弯曲区域中的环境变化等因素都会对弯曲损耗产生影响。
为了降低弯曲损耗，通常需要采用一系列的措施，例如选择适当的光纤半径、调整纤芯尺寸等。
在光纤通信中，上述三种损耗通常相互作用，综合产生了一定的信号损失。
因此，在光纤通信系统设计和工程实践中，需要
针对具体情况采取相应的措施降低损耗，例如采用光信号衰减补偿技术、减小光纤长度等。
总之，光纤通信的各种传输损耗是影响光纤通信质量的关键因素之一，解决这些问题对于提高光纤通信系统的性能和可靠性至关重要。
5G传播损耗及链路预算
5G传播损耗及链路预算5G技术作为新一代移动通信技术，具有传输速度快、延时低、连接设备多等特点，已经成为人们关注的焦点。
在实际应用中，5G通信链路的传播损耗是一个重要的问题，其预算对于优化网络性能和降低成本具有重要意义。
本文将从5G传播损耗的定义和影响因素入手，介绍5G通信链路的预算方法和优化策略。
一、5G传播损耗的定义和影响因素传播损耗是指信号在传输过程中由于自由空间传播损失、多径效应、大气衰减等因素而减弱的情况，通常以分贝(dB)为单位进行衡量。
在5G通信中，传播损耗主要受以下几个因素的影响：1. 自由空间传播损失：自由空间传播损失是指信号在没有障碍物的空间中传播时由于信号功率随距离的增加而减弱的情况。
根据自由空间传播模型，信号的传播损耗与传输距离的平方成正比，因此在5G通信中需要合理规划基站的布局，以减小传输距离，降低自由空间传播损失。
2. 多径效应：多径效应是指信号在传播过程中受到来自不同路径的反射、散射等影响，导致信号波形产生畸变和功率衰减的现象。
在5G通信中，多径效应是一个不可忽视的因素，对于多径效应的抑制和补偿是提高5G链路质量的重要途径。
3. 大气衰减：大气衰减是指信号在穿越大气介质时由于大气吸收和散射等因素而产生的衰减现象。
在5G通信中，大气衰减主要取决于频率和天线高度，因此需要根据实际情况选择合适的频段和天线高度，以减小大气衰减对信号的影响。
以上因素都会对5G通信链路的传播损耗产生影响，因此在5G网络规划和优化中需要综合考虑这些因素，确定合理的传播损耗预算。
二、5G通信链路的预算方法在进行5G通信链路规划和设计时，需要对传播损耗进行合理的预算，以确保网络性能和覆盖范围的满足。
传播损耗的预算通常可以通过以下方法进行计算：1. 理论模型法：根据自由空间传播模型和大气损耗模型，利用信号频率、天线高度、传输距离等参数，计算出理论上的传播损耗值。
这种方法简单直观，适用于一般的规划设计，但并不考虑实际环境的影响，因此预算结果可能存在一定的误差。
信号传播损耗损耗模型
信号传播损耗损耗模型
信号传播损耗模型是一种用数学表达式表示的信号传播损耗的模型，它可以用来计算信号在传播过程中的衰减程度。
常见的信号传播损耗模型如下：
- 自由空间路径损耗模型：适用于无障碍物的开阔环境，传播损耗只考虑距离和信号频率。
- 两射频单元间的传播损耗模型：适用于距离较远且地面为开阔平整环境的场景。
该模型考虑了直射线和地面反射线给信号传播损耗带来的影响。
- Hata模型：适用于城市微波广播频段，频率范围在150MHz到1.9GHz。
此模型可根据不同的城市地形和天线高度进行调整。
- 瑞利损耗模型：适用于严重多径环境，如城市建筑物密集地区。
该模型考虑多径反射效应，其核心思想是信号传输受到大量随机反射和散射的影响，信号损耗随距离的平方成比例增加。
- Longley-Rice模型：也称不规则地形模型，适用于复杂地形环境，如山区、峡谷等。
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陕西理工学院毕业设计 云对通信信号传播损耗的研究 [摘要]分析了云的基本特性，讨论了云与通信信号的相互作用机理，基于Mie散射理论，数值计算了云中球形
粒子对电磁信号散射的散射特征量；结合云粒子谱分布函数，利用低空中的晴空大气对电磁波信号传播损耗经验公式，数值计算了几种常见云对电磁信号的衰减。同时基于Rayleigh散射理论，结合云对电磁波衰减系数的经验计算公式，给出了云对电磁信号衰减的数值结果，并将所得结果与Mie散射计算的结果相比较，分析了两者的差异，所得结果可为正确理解电磁信号在云中的传输特性提供参考和技术支持。 [关键词]通信信号；传播损耗；散射理论；衰减
Research on the propagation attenuation of signal of communication caused by clouds
Abstract: Analyzing the basic characteristics of clouds, and the interaction mechanics between clouds and signal of communication is discussed, Based on Mie scattering theory, the scattering characteristical quantity of spherical particles in clouds action with electromagnetic signal are numerical calculated. Combining with the spectral distribution function of particles in clouds and using the experiment formula of propagation attenuation of electromagnetic signal in low atmospheric with clear sky, the author numerical calculating the attenuation of electromagnetic signal caused by several common clouds. Meanwhile, based on Rayleigh scattering theory and combining with the experiment formula of attenuation coefficient of electromagnetic wave caused by clouds, the numerical results of attenuation of electromagnetic signal caused by clouds are given. The results which calculated by Mie theory and Rayleigh individually are compared and their difference is analyzed, this can provide conference and technology support for correct understand the propagation characteristics of electromagnetic signal through clouds. Key words:communication signals, propagation attenuation, scattering theory, attenuation 陕西理工学院毕业设计 目 录 引言 ............................................................................................................... 1
1 云的形成、种类及基本特性 .................................................................. 1 1.1云的形成 ................................................................................................... 1 1.2云的种类 ................................................................................................... 2 1.2云的特性 ................................................................................................... 2 2 通信信号与大气粒子的相互作用 .......................................................... 5 2.1大气分子对通信信号影响 ....................................................................... 5 2.2大气气溶胶粒子对通信信号的影响 ....................................................... 5 2.2.1气溶胶对通信信号的散射作用 ...................................................... 5 2.2.2气溶胶对通信信号的吸收作用 ...................................................... 6 2.3大气湍流对通信信号的影响 ................................................................... 6 2.3.1大气湍流的形成 .............................................................................. 6 2.3.2大气湍流对通信信号的影响 .......................................................... 6 2.4大气对水平方向通信信号的吸收 ........................................................... 6 2.5大气对斜路通信信号的吸收 ................................................................... 9 2.6地空路径干湿空气的吸收 ..................................................................... 10 3 云对通信信号衰减的计算 ..................................................................... 13 3.1 相关参数的概念 .................................................................................... 13 3.2Mie散射理论下的云的衰减 .................................................................. 16 3.2.1.Mie散射理论的特点 .................................................................... 16 3.2.2云对电磁信号的衰减计算 ............................................................ 18 陕西理工学院毕业设计 3.3 Rayleigh散射的概念及特点 ................................................................. 21 3.3.1Rayleigh近似理论 ......................................................................... 21 3.3.2云对电磁信号的Rayleigh近似 ................................................... 22 3.4两种理论下结果的比较 ......................................................................... 24 4 结语 .......................................................................................................... 25 致谢 .............................................................................................................. 25 参考文献...................................................................................................... 26 附录-外文翻译 ............................................................................................ 27