北邮电磁场与微波测量实验实验七无线信号场强特性

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北邮—电磁场实验之校园场强

北邮—电磁场实验之校园场强

电磁场实验校园内无线信号场强特性的研究学院:信息与通信工程学院班级: _______________________________ 姓名: _______________________________ 学号: _______________________________ 班内序号:、实验目的1、掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法;2、研究校园内不同环境下阴影衰落的分布规律;3、熟练使用DS1131场强仪实地测试信号场强的方法;4、学会对大量数据进行统计分析和处理,进而得出实验结论二、实验原理1、三种基本电波传播机制影响电波在空间传播的三种最基本的机制为反射、绕射、散射。

当电磁波传播遇到比其波长大得多的物体时,发生反射。

当接收机和发射机之间无线路径被尖利的边缘阻挡时会发生绕射。

散射波产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体,比如树叶、街道标志和灯柱等都会引发散射。

2、阴影衰落在无线信道里,造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其它物体对电波的遮挡。

在测量过程中,不同位置遇到的建筑物遮挡情况不同,因此接收功率也不同,这样就会观察到衰落现象,这就叫“阴影效应”或“阴影衰落”。

在阴影衰落的情况下收到的信号是各种绕射,反射,散射波的合成。

所以,在距基站距离相同的地方,由于阴影效应的不同,它们收到的信号功率有可能相差很大,理论和测试表明,对任意的d值,特定位置的接受功率为随机对数正态分布。

对数正态分布描述了在传播路径上,具有相同T-R距离时,不同的随机阴影效应。

这样利用高斯分布可以方便地分析阴影的随机效应。

正态分布,也叫高斯分布,它的概率密度函数是:(??- ??)2???? =2??应用于阴影衰落时,上式中的?表示某一次测量得到的接收功率,??表示以dB表示的接收功率的均值或中值,(表示接收功率的标准差,单位是dB。

阴影衰落的标准差同地形,建筑物类型,建筑物密度等有关,在市区的150MHz频段其典型值是5dB除了阴影效应外,大气变化也会导致阴影衰落。

北邮微波技术实验报告

北邮微波技术实验报告

一、实验目的1. 理解微波技术的基本原理,掌握微波的基本特性。

2. 学习微波元件和器件的基本功能及使用方法。

3. 通过实验操作,验证微波技术在实际应用中的效果。

二、实验原理微波技术是利用频率在300MHz至300GHz之间的电磁波进行信息传输、处理和接收的技术。

本实验主要涉及微波的基本特性、微波元件和器件的应用以及微波电路的搭建。

三、实验仪器与设备1. 微波暗室2. 微波信号源3. 微波功率计4. 微波定向耦合器5. 微波移相器6. 微波衰减器7. 微波测量线8. 信号分析仪9. 示波器四、实验内容1. 微波基本特性实验(1)测量微波传播速度:通过测量微波信号在实验装置中的传播时间,计算微波在空气中的传播速度。

(2)测量微波衰减:利用微波信号源和功率计,测量微波在传输过程中不同位置的衰减值。

(3)测量微波反射系数:通过测量微波信号在实验装置中的反射强度,计算微波的反射系数。

2. 微波元件和器件应用实验(1)微波移相器:通过调整移相器的相位,观察微波信号在输出端的变化。

(2)微波衰减器:通过调整衰减器的衰减量,观察微波信号在输出端的变化。

(3)微波定向耦合器:通过观察微波信号在定向耦合器两端的输出,验证其功能。

3. 微波电路搭建实验(1)搭建微波滤波器:利用微波元件和器件,搭建一个微波滤波器,并测试其性能。

(2)搭建微波天线:利用微波元件和器件,搭建一个微波天线,并测试其增益。

五、实验步骤1. 微波基本特性实验(1)连接实验装置,确保连接正确。

(2)开启微波信号源,设置合适的频率和功率。

(3)测量微波传播速度、衰减和反射系数。

2. 微波元件和器件应用实验(1)连接微波移相器、衰减器和定向耦合器。

(2)调整移相器、衰减器和定向耦合器的参数,观察微波信号在输出端的变化。

3. 微波电路搭建实验(1)根据设计要求,搭建微波滤波器和天线。

(2)测试微波滤波器和天线的性能。

六、实验结果与分析1. 微波基本特性实验(1)微波传播速度:根据实验数据,计算微波在空气中的传播速度,并与理论值进行比较。

《电磁场与微波技术实验》校园内无线信号场强特性的研究

《电磁场与微波技术实验》校园内无线信号场强特性的研究

校园内无线信号场强特性的研究实验报告学院:信息与通信工程学院一.实验目的1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法;2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律;3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法,理解建筑物穿透损耗的概念;4.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。

二.实验原理1. 电波传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机,接收天线所组成,对于接收者,只有处在发射信号的覆盖区内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于接收机的灵敏度。

因此,基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。

决定覆盖区的大小的主要因素有:发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑群的穿透损耗、同播、同频干扰。

电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。

当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时,发生反射。

当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。

当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时,产生散射。

散射波产生于粗糙表面,如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。

2. 电磁波的损耗电磁波在空间传播是不可避免地会受到各种因素的影响而产生损耗,这些损耗主要分为:建筑物穿透损耗,阴影损耗,路径损耗等。

在本实验中,我们小组做的是宿舍区的室外测量,借以研究信号的阴影损耗特点,并和其他小组实验结果对比以得出信号的建筑物穿透损耗特点。

下面主要对电磁波的阴影损耗加以讨论:信号在传播的过程中受到较大建筑物或较高的地形单位的阻挡,这样信号会产生衰落,不同时间或接受方位的遮挡情况不同,接收功率也不同,由于这种原因造成的衰落叫“阴影效应”或“阴影衰落”。

在阴影衰落的情况下,移动台与信号源的直达路径被建筑物所遮挡,它收到的信号是各种绕射、反射、散射波的合成。

北邮电磁场与电磁波实验报告

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信息与通信工程学院电磁场与电磁波实验报告题目:校园信号场强特性的研究姓名班级学号序号薛钦予2011210496 201121049621一、实验目的1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法;2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律;3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法,理解建筑物穿透损耗的概念;4.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。

二、实验原理1、电磁波的传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。

对于接受者,只有处在发射信号的覆盖区内,才能保证接收机正常接受信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。

因此基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。

决定覆盖区的大小的主要因素有:发射功率,馈线及接头损耗,天线增益,天线架设高度,路径损耗,衰落,接收机高度,人体效应,接收机灵敏度,建筑物的穿透损耗,同播,同频干扰等。

电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。

当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时,发生反射。

当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。

当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时,产生散射。

散射波产生于粗糙表面,如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。

2、尺度路径损耗在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。

大尺度平均路径损耗:用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接受信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛的使用。

对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:()[]()()=+(式1)010log/0PL d dB PL d n d d即平均接收功率为:()[][]()()()[]() =--=-Pr010log/0Pr010log/0d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d(式2)其中,定义n为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度,d0为近地参考距离,d为发射机与接收机之间的距离。

北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播)

北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播)

电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级:姓名:学号:学院:北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、 实验目的(1)掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。

(2)了解水平面接收天线方向性的测量方法。

二、 实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。

三、 实验原理及步骤对于辐射波传输方式,最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性,其表征量是天线方向函数及方向图。

1.系统组成图1-1 系统组成原理框图2.喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭,原因是其匹配较好而效率接近100%(G ≈D )。

但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布,虽然其辐射主向仍是口径面法线方向(波导轴线方向),但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。

可用以下公式进行估算:E 面(yoz 面)主瓣宽度bE λθ5325.0= (1-1)H 面(xoz 面)主瓣宽度15.0802a H λθ= (1-2)方向系数(最佳尺寸的角锥喇叭)211451.0λπb a D = (1-3)图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。

具体参数喇叭口径1a =5.5λ,1b =2.75λ;波导口径a=0.5λ,b=0.25λ;虚顶点至口径面距离ρ=2ρ=6λ。

1 Array图1-2 角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图:图1-3 实验所用喇叭天线3.测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。

测量时改变接收喇叭天线的方位角,可测出喇叭天线水平面的方向性(按接收到信号的强弱)。

严格的测量应在微波暗室中进行,这样可以消除反射波影响。

但在微波段,因其传播方向性较强,而且房屋墙壁吸收较强,地面影响也可略去,因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。

测天线方向图应有专用天线转台,它有精确的角度(水平面方位角,垂直面俯仰角)刻度指示。

本实验主要测水平面即方位方向性。

四、实验内容及数据处理(1)微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db : 26.33 -6.0db : 39.82 -10.0db : 54.30 -15.0db : 225.13五、心得体会本实验即天线与电波传播实验由老师演示,我们只需了解其原理并会分析其数据即可。

北邮微波实验报告

北邮微波实验报告

北邮微波实验报告北邮微波实验报告引言:微波技术是现代通信领域的重要组成部分,其在无线通信、雷达探测、卫星通信等方面发挥着重要作用。

本次实验旨在通过对微波的实际操作,深入了解微波的特性和应用。

一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 了解微波的基本特性和传输原理;2. 掌握微波实验仪器的使用方法;3. 学习微波的传输线特性及其在微波系统中的应用。

二、实验原理微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波,具有较高的频率和较短的波长。

微波的传输线主要包括同轴电缆和微带线两种,其特性阻抗和传输损耗与频率、材料和结构参数有关。

三、实验步骤1. 实验仪器准备:将微波发生器、功率计、频谱分析仪等仪器连接好,确保仪器间的连接正确可靠。

2. 测量微波信号的功率:使用功率计对微波信号的功率进行测量,记录下测量结果。

3. 测量微波信号的频谱:使用频谱分析仪对微波信号的频谱进行测量,观察并记录下频谱特性。

4. 测量微波传输线的特性阻抗:将微波传输线连接好,通过测量反射系数和传输系数等参数,计算出传输线的特性阻抗。

5. 测量微波传输线的传输损耗:通过测量微波信号在传输线中的衰减量,计算出传输线的传输损耗。

6. 分析实验结果:根据实验数据,分析微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等。

四、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了微波信号的功率、频谱特性以及传输线的特性阻抗和传输损耗等数据。

根据实验结果可以得出以下结论:1. 微波信号的功率与输入功率之间存在一定的关系,可以通过功率计进行测量和调整。

2. 微波信号的频谱特性与信号的频率和幅度有关,可以通过频谱分析仪进行测量和分析。

3. 微波传输线的特性阻抗与线路结构和材料参数有关,可以通过测量反射系数和传输系数等参数进行计算。

4. 微波传输线的传输损耗与线路长度和材料损耗有关,可以通过测量微波信号在传输线中的衰减量进行计算。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了微波的特性和应用,并掌握了微波实验仪器的使用方法。

北邮电磁场与微波测量实验实验七无线信号场强特性

北邮电磁场与微波测量实验实验七无线信号场强特性

电磁场与微波测量实验报告学院:电子工程学院班级:2011211204执笔人:学号:2011210986组员:一、实验目的1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法;2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律;3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法,理解建筑物穿透损耗的概念;4.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。

二、实验原理1.电磁波的传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。

对于接受者,只有处在发射信号的覆盖区内,才能保证接收机正常接受信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。

因此基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。

决定覆盖区的大小的主要因素有:发射功率,馈线及接头损耗,天线增益,天线架设高度,路径损耗,衰落,接收机高度,人体效应,接收机灵敏度,建筑物的穿透损耗,同播,同频干扰等。

电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。

当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时,发生反射。

当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。

当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时,产生散射。

散射波产生于粗糙表面,如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。

2.尺度路径损耗在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。

大尺度平均路径损耗:用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接受信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛的使用。

对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:()[]()()=+010log/0PL d dB PL d n d d即平均接收功率为:()[][]()()()[]() =--=-Pr010log/0Pr010log/0d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d其中,定义n为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度,d0为近地参考距离,d为发射机与接收机之间的距离。

北邮校园无线信号场强特征的研究实验报告

北邮校园无线信号场强特征的研究实验报告

数据采集与处理
数据采集方法
采用专业的信号采集设备,按照 实验方案规定的路线和时间进行 数据采集。同时记录相关参数, 如时间、地点、设备型号等。
数据处理流程
对采集到的数据进行清洗、去噪 和修正等处理,确保数据的准确 性和可靠性。然后进行数据分类 和归纳整理,为后续分析提供基 础数据。
数据表示方法
采用图表、图像和表格等多种形 式表示数据,便于观察和分析。 同时可以结合GIS等工具进行空 间分析和可视化。
未来研究可扩大实验范围,涵盖更多类型的建筑物和地形。同时,可引入更多影 响因素,如天气、时间等,以更全面地揭示无线信号场强特征。
研究建议与展望
建议
进一步开展实验以验证和完善无线信号传播模型。加强 理论分析,建立更为精确的模型来描述无线信号场强特 征。
展望
未来研究可利用先进的技术手段,如人工智能和大数据 分析,对无线信号传播进行更为深入的研究。同时,结 合通信技术的发展趋势,探索新型无线通信技术,提升 无线通信性能。
THANKS
谢谢您的观看
网络公开数据
通过查询网络上公开的无线信号场强数据,如通过 Google地图或相关的网站查询,获取目标区域的无线 信号场强信息。
无线信号场强特征分析
空间分布特征
无线信号场强在空间中分布不均匀,通常与地形、建筑物、 植被等环境因素有关。在开阔地带,无线信号场强相对较强 ;而在建筑物密集或地形复杂的区域,无线信号场强可能受 到遮挡或干扰,导致场强下降。
实验设计
选择合适的实验地点和 设备,设计实验方案, 包括实验时间、地点、 人员、安全措施等。
数据采集
按照实验方案进行数据 采集,记录相关参数和 结果,保证数据的准确 性和完整性。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
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电磁场与微波测量实验报告学院:电子工程学院班级:2011211204执笔人:学号:2011210986组员:实验目的1. 掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法;2. 研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律;3. 掌握在室内环境下场强的正确测量方法,理解建筑物穿透损耗的概念;4. 通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;5. 研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。

实验原理1. 电磁波的传播方式无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。

对于接受者,只有处在发射信号的覆盖区内,才能保证接收机正常接受信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。

因此基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。

决定覆盖区的大小的主要因素有:发射功率,馈线及接头损耗,天线增益,天线架设高度,路径损耗,衰落,接收机高度,人体效应,接收机灵敏度,建筑物的穿透损耗,同播,同频干扰等。

电磁场在空间中的传输方式主要有反射、绕射、散射三种模式。

当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时,发生反射。

当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。

当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体、且这些物体的分布较密集时,产生散射。

散射波产生于粗糙表面,如小物体或其它不规则物体、树叶、街道、标志、灯柱。

2. 尺度路径损耗在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。

大尺度平均路径损耗:用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接受信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛的使用。

对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:PL d dB PL dO 10nlog d/d0即平均接收功率为:Pr d dBm Pt dBm PL dO 10nlog d/dO Pr dO dBm 10nlog d /dO 其中,定义n为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度,dO为近地参考距离,d为发射机与接收机之间的距离。

公式中的横杠表示给定值d的所有可能路径损耗的综合平均。

坐标为对数-对数时,平均路径损耗或平均接收功率可以表示为斜率1OndB /1O倍程的直线。

n依赖于特定的传播环境,例如在自由空间,n为2;当有阻挡物时,n比2大。

决定路径损耗大小的首要因素是距离,此外,它与接受点的电波传播条件密切相关。

为此,我们引进路径损耗中值的概念,中值是使实验数据中一半大于它而另一半小于它的一个数值(对于正态分布中值就是均值)。

人们根据不同放入地形地貌条件,归纳总结出各种电波传播模型。

下边介绍几种常用的描述大尺度衰落的模型。

常用的电波传播模型:1)自由空间模型自由空间模型假定发射天线和接收台都处在自由空间。

我们所说的自由空间一是指真 空,二是指发射天线与接收台之间不存在任何可能影响电波传播的物体, 电波是以直射线的方式到达移动台的。

自由空间模型计算路径损耗的公式是:Lp= 32.4 + 20Lgd + 2OLgl其中Lp 是以dB 为单位的路径损耗,d 是以公里为单位的移动台与基站之间的距离,f 是以MHz 为单位的移动工作频点或工作频段的频率。

空气的特性可近似为真空, 因此当发射天线与移动台距离地面都较高时,可以近似使用自由空间模型来估计路径损耗。

2)布灵顿模型布灵顿模型假设发射天线和移动台之间的地面是理想平面大地, 并且两者之间的距离 d远大于发射天线的高度ht ,或移动台的高度hr ,此时的路径损耗计算公式为:Lp = 120 + 40Lgd - ZOLght - 20Lghr其中距离d 的单位是公里,天线高度 ht 及hr 的单位是米,路径损耗 Lp 的单位是dB 。

3) EgLi 模型前述的自由空间模型及布灵顿模型都是基于理论分析得出的计算公式。

大量实测结果中归纳出来的中值预测公式,属于经验模型,其计算式为:Lp = 88 + 40Lg (i- 20Lght-20Lghr-l- 20L^f — G其中路径损耗Lp 的单位是dB ,距离d 的单位是公里,天线高度 ht 及hr 的单位是米,工作 频率f 的单位是MHz ,地形修正因子 G 的单位是dB 。

G 反应了地形因素对路径损耗的影响。

EgLi 模型认为路径损耗同接收点的地形起伏程度厶h 有关,地形起伏越大,则路径损耗也越大。

当△ h 用米来测量时,可按下式近似的估计地形的影响:Ah < 15mAh> 1 丸 MH 議段 Ah> 15m 280M 圧频段Lp = 84.5 + 40Lgd — 20Lght-F 20Lgf — G4) Hata-Okumura 模型Hata-Okumura 模型也是根据实测数据建立的模型。

当移动台的高度为典型值hr=1.5m时,按Hata-Okumura 模型计算路径损耗的公式为: 市区内的Hata 模型为:EgLi 公式则是从2.43(1-Ah/15)若将移动台的经典高度值 hr=1.5m 代入EgLi 模型则有:L冲=69,55+26.16^-13.321^-住%)+ (44.W 一C reU + Q简化后为:Lpl = 6955 + 26.2Lgf- 13.82Lght+ (44.9-6.55Lght) 28Lgd5) CCIR模型CCIR给出了反映自由空间路径损耗和地形引入的路径损耗联合效果的经验公式。

具体公式请参见模型计算部分。

3. 阴影衰落在无线信道里,造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其它物体对电波的遮挡。

在测量过程中,不同位置遇到的建筑物遮挡情况不同,因此接收功率也不同,这样就会观察到衰落现象。

由于这种原因造成的衰落也叫“阴影效应”或“阴影衰落”。

在阴影衰落的情况下,移动台被建筑物所遮挡,它收到的信号是各种绕射反射,散射波的合成。

所以,在距基站距离相同的地方,由于阴影效应的不同,它们收到的信号功率有可能相差很大,理论和测试表明,对任意的d值,特定位置的接受功率为随机对数正态分布即:Pr d dBm Pr d dBm Xs Pr(d0) dBm 10nlog(d/d0) X其中,X为0均值的高斯分布随机变量,单位dB;标准偏差,单位dB。

对数正态分布描述了在传播路径上,具有相同T-R距离时,不同的随机阴影效应。

这样利用高斯分布可以方便地分析阴影的随机效应。

正态分布,也叫高斯分布,概率密度函数为:2f(x)—]-2exp( °厶)V2 2 2应用于阴影衰落时,上式中的x表示某一次测量得到的接收功率,表示以dB表示的接收功率的均值或中值,表示接收功率的标准差,单位是dB。

阴影衰落的标准差同地形,建筑物类型,建筑物密度等有关,在市区的150MHz频段其典型值是5dB。

除了阴影效应外,大气变化也会导致阴影衰落。

比如一天中的白天,夜晚,一年中的春夏秋冬,天晴时,下雨时,即使在同一个地点上,也会观察到路径损耗的变化。

但在测量的无线信道中,大气变化造成的影响要比阴影效应小的多。

表2.1 阴影衰落分布的标准差s(dB)4. 建筑物的穿透损耗的定义建筑物穿透损耗的大小对于研究室内无线信道具有重要意义。

穿透损耗又称大楼效应, 一般指建筑物一楼内的中值电场强度和室外附近街道上中值电场强度 dB 之差。

发射机位于室外,接收机位于室内, 电波从室外进入到室内, 产生建筑物的穿透损耗,由于建筑物存在屏蔽和吸收作用, 室内场强一定小于室外的场强,造成传输损耗。

室外至室内建筑物的穿透损耗定义为:室外测量的信号平均场强减去同一位置室内测量的信号平均场强。

用公式表示为:P 是穿透损耗,单位是 dB ;三、实验内容利用DS1131场强仪,实地测量信号场强。

1) 研究具体现实环境下阴影衰落分布规律,以及具体的分布参数如何。

2) 研究在校园内电波传播规律与现有模型的吻合程度,测试值与模型预测值的预测误 差如何。

四、实验步骤1、实验对象的选择为了便捷,我们在北邮校园里进行测量,时间在早上 8:30左右,这个时间行人和车辆都比较少。

在选频方面,我们决定采用交通台广播 112MHz ,此时的波长约为 2.678m ,半波长为1.339m ,我们大约每两步读一个数据。

我们的路线选择如下:说明:第一组数据要求在空间开放的区域,我们选择上图路线1,即主干道部分。

第二组数据要求选在室内,我们选择上图中标号 2,学生食堂位置。

第三组在建筑物遮挡下,我们选择上图中标号3路线。

第四组测穿过建筑物内外之间,我们选上图中标号4路线。

t2、数据采集路线 1:10.0 9.7 9.5 9.5 9.7 9.6 9.5 9.19.39.7 9.5 10.0 9.7 9.5 9.7 9.6 9.4 10.0 9.7 9.6 9.9.5 9.7 9.5 9.3 9.5 9.5 9.3 9.5 9.1 9.5 9.3 9.3 '路线 2: 10.6 10.5 10.6 10.2 10.9 11.6 11.3 11.2 10.6 10.6 10.9 10.6 11.2 10.9 10.6 11*6 12.9 12.6 12.9 12.9 12.2 11.3 10.6 10.2 10.6 9.6 10.3 9.9 10.3 10.6 10.7 10.0 10.6 10.3 10.0 10.9 13.6 11.0 10.3 10.6 10.7 10.0 10.0 10.7 9.7 9.7 10.0 10.3 10.0 9.7 10.3 19.0 21.0 29.2 30.6 10.3 10.0路线 3: 10.0 9.5 9.7 9.7 9.7 9.7 10.0 10.3 10.7 11.0 11.3 10.0 9.7 10.0 10.3 10.7 12.0 12.3 12.713.7 13.3 13.7 13.3 11.7 11.7 10.7 10.0 9.7 9.5 9.7 9.8 9.7 9.5 9.3 9.7 9.5 9.3 13.0 9.7 9.5 9.5 10.1P (outside)Pj(inside) P 是在室内所测的每一点的功率,单位是dB v ,共M 个点; P 是在室外所测的每一点的功率,单位是dB v ,共N 个点。

91.1 9.3 9.4 9.1 9.7 9.2 9.3 9.1 9.6 9.5$69.3 9.4 9.319 9.4 9.6 9.6 10.0 9.9 9.5 9.7 9.2 9.6 10.00.0 9.5 9甜 9.7 9.7 9.39.3 9.7 9.5 9.5 9.3 9.3 9.5 9.7 9.5 9.3 13.0 13.7 16.7 19.0 24.2 26.8 25.7 24.2 18.7 14.7 12.7 12.710.0 9.7 10.0 9.7 9.7 9.7 10.3 9.7 10.7 10.3 10.7 10.0 9.7 10.7 10.0 9.7 9.7 9.5 9.7 9.7 9.7 9.7 9.8 9.7 9.7 9.5 9.8 10.3 10.0 10.6 10.7 10.7 10.0 11.0 10.7 10.7路线4:18.5 21.7 20.0 16.1 15.5 15.8 16.1 17.1 18.5 18.1 15.5 16.1 16.5 16.8 17.5 15.515.5 14.8 23.7 19.0 18.8 24.8 23.9 24.7 19.6 19.6 21.4 19.2 17.6 16.6 17.2 14.3 18.9 22.7 19.6 20.4 19.619.2 18.6 17.2 20.0 22.2 20.5 21.7 19.5 23.5 21.9 22.7 19.9 22.5 25.8 22.4 24.5 24.2 24.0 20.421.2 22.9 23.1 19.6 17.9 22.2 18.9 21.1 14.3 17.9 17.9 18.9 18.2 14.3 15.2 18.9 20.5 18.3 18.215.6 17.6 18.3 13.3 16.0 13.0 15.3 15.3 15.7 12.6 15.7 14.6 11.7 17.3 15.316.0 16.6 15.73、数据录入数据录入选择excel表格,如下图所示:A B C D」1 ior2g. 739.549. 559,T69. 679. 589-199. 3109.1119. 3129. 4139・149. 7159.2169. 3179.1189.6199. 5209・219. 3229.4239.391Q 7十卜卜[主干道/錢牵葩f食莹4、数据处理流程五、数据处理过程1、路线1A、matlab 代码clear all ; close all ;tb1etow=-1.*[10.0 9.7 9.5 9.5 9.7 9.6 9.5 9.1 9.3 9.1 9.3 9.4 9.1 9.7 9.2 9.3 9.1 9.6 9.5 9.6 9.3 9.4 9.3 9.7 9.5 10.0 9.7 9.5 9.7 9.6 9.4 10.0 9.7 9.6 9.9 9.4 9.6 9.6 10.0 9.9 9.5 9.7 9.7 9.6 10.0 9.79.7 9.3 9.5 9.7 9.5 9.3 9.5 9.5 9.3 9.5 9.1 9.5 9.3 9.3 10.0 9.5 figure(11); subplot(1,2,1);hist(tb1etow) %画样本数目直方图axis([-15,-5,0,20]);grid onstr={ ' 路线1' ; ' 信号电平概率分布直方图' }; title(str);xlabel( ' 电平值(dBmw)' );ylabel( ' 样本数目( 个)' );legend( ' 实际样本分布' );h = get(gca, 'Children' ); %设置颜色set(h, 'FaceColor' ,[.8 .8 1])min1=min(tb1etow) %最小值max1=max(tb1etow) %最大值mean1=mean(tb1etow) %均值std1=std(tb1etow) %标准差subplot(1,2,2)x=-15:1:-5.4;y=normpdf(x,mean1,std1); plot(x,y,'r' )axis([-15,-5,0,0.5]);hold on 9.3];%在相同均值标准差下,画正态分布图[n,m]=hist(tb1etow);plot(m,n/46)%在同一坐标系下,画出统计概率图legend( ' (i,^相同的正态分布grid ontext(-33,0.11,[ ' 最大值=' text(-33,0.09,[ ' 最小值=' text(-33,0.07,[ ' 平均值=' text(-33,0.05,[ ' 标准差=' ,num2str(max1)]); %在图中标明最值,num2str(min1)]);,num2str(mean1, '%.2f\n' )]);,num2str(std1, '%.2f\n' )]);str={ ' 路线1' ; ' 信号电平概率分布曲线与正态分布比较' };执行后生成图形如下:样本概率分布' ) %显示图例File Edit View Insert Tools Desktop Window Help最小值:mi n1 =-10 最大值:maxi =-9.1000 均值:mea n1 =-9.5333标准差:stdl =0.2436路线1的样本变化不大,均值为 -9.53,从样本概率上说,较为规律但也有少许偏差。

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