几种典型的无线传播模型介绍
无线传播模型简单汇总
1链路分析Link Analysis在任何一个通信系统中，我们都会关注一个重要的参数：C/N。
C/N是carrier-to-noise ratio的缩写，它表示在通信接收端的载波噪声比，反映了信道中信号功率和噪声功率的比值，因此C/N可以来衡量一个通信系统的价值。
链路方程式（Link equation）是用通信系统的其它重要参数来计算C/N的方程式。
根据链路方程式：（1）其中ERP是发射天线的有效辐射功率（effective radiated power），L p 是信道的传播损耗，G r是接收天线的增益，N是实际噪声功率。
ERP 可以用下面的公式来计算：ERP=P t L c G t（2）其中P t是发射天线的功率放大器（power amplifier）的输出口测到的功率；L c是连接功率放大器和发射天线的馈线上的损耗；G t是发射天线的增益。
在这里N被定义为热噪声，由下面的公式确定：N=kTW （3）其中k是玻尔兹曼（Boltzmann）常数（1.38×10-23 W/Hz/K或者-228.6 dBW/Hz/K）；T是接收天线处的噪声温度；W是系统带宽。
以后还会遇到另一个类似的参数C/I，或者叫载波干扰比（carrier-to-interference radio）。
C/I和C/N的区别在于，C/I不但需要考虑热噪声的功率，还需要考虑来自其它来源的干扰功率，因此在移动通信系统中，C/I参数更有实际价值。
不过现在，我们只用C/N来表示链路质量。
从（1）式中可以看到，发射天线增益、接收天线增益、发射功率、接收端噪声温度对链路质量（link quality）有很大的影响。
这四个参数都可以被系统设计者所控制，因此设计者可以通过改变这些参数来优化系统的性能。
但是，（1）式中有一个参数是系统设计者无法控制的，就是传播损耗，或者叫路径损耗。
传播损耗就是信号在发射天线到接收天线的路径中经历的衰减2传播损耗（Propagation Loss）（1）式中传播损耗包含了信号从发射端旅行到接收端可能会经历的所有损失。
无线电波的传播模型分析
无线电波的传播模型分析无线电通信是人类社会发展进程中的一项重要成就，也是21世纪信息科学的重要组成部分，使用了无线电波传播技术。
无线电波是以电磁场的形式传输的，具有广泛的覆盖范围，便捷性和实时性等诸多优点。
本文将从无线电波的传播模型分析来介绍无线电通信中的传播特性和影响因素。
一、无线电波的传播模型无线电波作为电磁波，传播模型主要分为两种类型：地面波和空间波。
1.地面波地面波也叫地波，是在地球表面与大气继电器的相互作用下产生的，主要依靠短波的反射和散射。
它的传播方式具有一定的局限性，主要适用于频率较低的波段，例如中、低频的AM广播。
由于地波的传播距离有限，因此它的应用范围受到限制。
2.空间波空间波是指在大气层高度以上发送无线电信号产生的波，主要依靠大气继电器的传播方式。
空间波分为直接波、反射波和绕射波。
其中，直接波是指在天线发射的无线电波沿着一条直线传播到达接收方，主要应用于近距离的通信；反射波是指无线电波在大气层中反射，从而到达接收方；绕射波则是指无线电波在距离障碍物一定距离处发生弯曲而传输到接收方。
由于空间波传播距离远，因此被广泛应用于广播、卫星通信和移动通信等领域。
二、无线电波传播特性的影响因素1.频率无线电波向外辐射是以电磁场的形式进行的，不同频率的波对传输距离、传输损耗等有着直接的影响。
频率低的电磁波，因其波长长，具有较好的穿透性，不易受到障碍物的阻碍，有利于传播距离较远的环境；高频无线电波因其波长短，具有更弱的穿透性，主要适用于短距离传输。
根据频率的不同，无线电波传输的特性也会有所区别。
2.天线高度和功率天线是信息传输的重要载体，其高度和功率决定了无线电波的传输效果。
天线高度可以影响电波的传播距离和传输覆盖面积，高天线通信的距离更远，更通畅；天线功率的大小则决定了无线电信号传输的能力，功率越大，传输的距离越远。
在实际应用中，高度和功率的大小应该结合实际情况进行权衡，以达到最佳效果。
3.障碍物和地形无线电波的传输受到障碍物和地形的影响。
WIFI信号传播模型的建立与应用
WIFI信号传播模型的建立与应用一、概述随着无线技术的发展，WIFI已经成为了近年来最为流行的无线网络技术。
WIFI信号的传播模型是研究WIFI信号在空间中的传输过程，并确定信号强度、衰减、传播距离等参数的方法。
建立WIFI信号传播模型可以有助于了解WIFI信号传输的特点，预测WIFI信号传输范围，优化WIFI网络设施等。
本文将着重介绍WIFI信号传播模型的建立方法和应用场景。
二、WIFI信号传播模型的分类WIFI信号传播模型可以分为两类：统计模型和物理模型。
1.统计模型统计模型基于大量的实验数据，采用经验法则或统计方法来描述WIFI信号在传输过程中的特性，如信号强度、衰减率等。
其中比较常见的统计模型有Path Loss模型、Log Normal Shadowing模型、Rayleigh Fading模型等。
Path Loss模型用于描述信号随着距离的增加而衰减的情况。
它采用线性或非线性函数来近似表示信号强度和距离之间的关系。
Path Loss模型广泛应用于室内环境和城市环境下的WIFI网络。
Log Normal Shadowing模型则考虑到了信号传输过程中的随机因素，如建筑物的遮挡、信道干扰等。
它采用高斯分布函数来描述信号衰减和噪声影响，适用于不同的室内和室外环境。
Rayleigh Fading模型则主要研究WIFI信道中的多径衰减和散射效应，是一种物理随机模型。
Rayleigh Fading模型可以有效地解释信号在空气、树林等非常规环境中的传输特性。
2.物理模型物理模型是基于电磁波传输的物理机制和数学方程来建立WIFI信号传输模型的。
物理模型需要以物理原理为基础，考虑更多的因素如天线、信道环境、噪声等，从而比统计模型更加准确。
物理模型具有良好的适应性和可扩展性，因此被广泛应用于更加复杂的场景中，如无线传感器网络、室内定位等。
常见的物理模型有Free Space Path Loss模型、Two-ray模型、Ricean Fading模型等。
无线电波空间传播模型
无线电波空间传播模型一、引言无线电波是一种电磁波，它的传播是通过空间介质进行的。
无线电波的传播模型是对无线电波在空间中传播过程的一种描述和模拟。
了解无线电波空间传播模型对于实现高效的无线通信系统设计和优化至关重要。
本文将介绍几种常见的无线电波空间传播模型，包括自由空间传播模型、二维和三维传播模型以及多径传播模型。
二、自由空间传播模型自由空间传播模型是最简单也是最常用的一种传播模型。
它假设无线电波在真空中传播，没有遇到任何障碍物和干扰。
根据自由空间传播模型，无线电波的传播损耗与距离的平方成反比。
具体而言，传播损耗（L）可以通过以下公式计算：L = 20log(d) + 20log(f) + 20log(4π/c)其中，d是发送端和接收端之间的距离，f是无线电波的频率，c是光速。
自由空间传播模型适用于开阔的空间环境，如农村、海洋等，但在城市和山区等环境中，由于有大量建筑物和地形等障碍物的存在，自由空间传播模型并不适用。
三、二维和三维传播模型二维和三维传播模型考虑了障碍物和地形等因素对无线电波传播的影响。
在二维传播模型中，地面被简化为平面，建筑物和其他障碍物被建模为二维形状。
在三维传播模型中，地面和建筑物等障碍物被建模为三维形状。
为了计算二维和三维传播模型中的传播损耗，常用的方法是射线追踪。
射线追踪将无线电波视为一束射线，通过计算射线与障碍物的相交点，从而确定传播路径和传播损耗。
射线追踪可以基于几何光学原理进行，也可以使用电磁波的波动性质进行更精确的计算。
四、多径传播模型多径传播模型是一种复杂的传播模型，考虑了多个传播路径和多个传播信号的叠加效应。
当无线电波传播过程中遇到建筑物、地形等障碍物时，会发生反射、折射和散射等现象，导致信号在接收端出现多个传播路径。
这些多个传播路径的信号叠加在一起，会引起传播信号的衰减和时延扩展。
多径传播模型通常使用统计方法进行建模和仿真。
常见的多径传播模型包括瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
无线传感器网络中的信号传播模型比较
无线传感器网络中的信号传播模型比较无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络系统。
这些节点通过无线通信相互连接，共同完成环境监测、数据采集等任务。
在WSN中，信号传播模型是一个重要的研究方向，它对网络性能和能源消耗有着直接影响。
本文将对几种常见的信号传播模型进行比较，以期为WSN的设计和优化提供一些参考。
一、自由空间传播模型自由空间传播模型是最简单和最常用的信号传播模型之一。
它假设在没有任何障碍物的情况下，信号以球面波的形式向外传播。
根据自由空间传播模型，信号的传播距离与传输功率成反比，而信号强度与传输距离的平方成反比。
这个模型适用于开放的室外环境，但在室内或有障碍物的环境下，信号传播会受到阻碍和衰减。
二、衰减传播模型衰减传播模型考虑了信号在传播过程中的衰减现象。
在室内环境中，信号会因为墙壁、家具等障碍物的存在而发生衰减。
常见的衰减传播模型有两种：路径损耗模型和多径传播模型。
路径损耗模型是一种简化的模型，它假设信号在传播过程中只发生路径损耗，而不考虑多径效应。
路径损耗模型通常使用衰减指数来描述信号随距离增加而衰减的程度。
这个模型适用于室内环境中的直线传播情况，但在存在多径效应的情况下，其准确性会受到影响。
多径传播模型考虑了信号在传播过程中的多次反射、折射和散射现象。
在室内环境中，信号会经过多条路径到达接收器，这些路径的长度和相位差会对信号的强度和相位产生影响。
多径传播模型通常使用射线跟踪或几何光学方法来模拟信号的传播路径和衰减情况。
这个模型适用于室内环境中的复杂传播情况，但计算复杂度较高。
三、阴影衰落传播模型阴影衰落传播模型考虑了信号在传播过程中的随机衰落现象。
这种衰落通常由于建筑物、树木等障碍物引起，导致信号的强度在时间和空间上发生快速变化。
阴影衰落传播模型通常使用随机过程来描述信号的衰落特性，如对数正态分布、瑞利分布等。
通信系统中的无线信号传播模型与特点
通信系统中的无线信号传播模型与特点无线通信是指通过无线电波或红外线等无线电磁波来实现信息传输的通信方式。
现如今，无线通信系统已经广泛应用于无线电、移动通信、卫星通信、无线局域网等多个领域。
无线信号传播模型与特点对于确保通信质量和提高通信效率非常重要。
一、信号传播模型无线信号传播模型是描述无线信号在空间传播过程中衰减和传播路径的模型。
常用的信号传播模型主要包括自由空间传播模型、自由路径传播模型和多径传播模型。
1. 自由空间传播模型：自由空间传播模型是最简单的无线信号传播模型，它假设空间中没有障碍物，信号在传播过程中不会受到衰减。
该模型适用于空旷的地区，如在广场上使用遥控器控制无人机。
2. 自由路径传播模型：自由路径传播模型考虑到了地面、建筑物等直射路径上的障碍物对信号传播的影响。
一般采用二维平面模型或三维平面模型来描述信号的传播路径。
该模型可以应用于城市中高楼大厦之间的通信。
3. 多径传播模型：多径传播模型认为信号在传播过程中会经历多条传播路径，包括直射路径、反射路径和散射路径。
反射路径是信号经过建筑物等物体表面反射，并到达接收点。
散射路径是信号在随机散射体表面发生散射后到达接收点。
该模型可以应用于室内无线通信和城市中街道间的通信。
二、信号传播特点无线信号传播具有独特的特点，了解这些特点对于设计和优化无线通信系统非常重要。
1. 多径效应：多径效应是指信号在传播过程中经历了多条路径，导致接收信号中出现多个分量。
这些分量之间存在相位差和时间延迟，会造成信号的频谱扩展和码间干扰。
在调制解调、信道估计和误码控制等方面需要针对多径效应进行处理。
2. 反射和折射：无线信号在传播过程中会经过建筑物、树木等物体的表面，发生反射和折射。
这会导致信号的强度、相位和传播路径的改变。
因此，在设计信号传播模型时需要考虑建筑物和其他物体对信号传播的影响。
3. 阻塞效应：阻塞效应是指由于障碍物的存在，信号不能直接到达接收点。
这会导致信号衰减、散射和影子区等问题。
5g信道建模类型
5g信道建模类型5G信道建模类型随着5G技术的迅速发展，无线通信的速度和可靠性得到了极大的提升。
而5G信道建模则是研究如何描述和模拟5G网络中的信道传输过程的一项重要任务。
本文将介绍几种常见的5G信道建模类型，并探讨它们在不同场景下的应用。
1. 瑞利信道模型瑞利信道模型是一种常用的无线信道模型，用于描述多径传播环境中的信号传输。
在5G网络中，移动终端和基站之间的信号传输经常会遇到多种路径，如直射路径和反射路径等。
瑞利信道模型通过引入多个路径的幅度和相位来模拟这种传输过程，能够准确地描述信号的衰减和时延。
2. 雷电信道模型雷电信道模型是一种用于模拟大气电离层中的信号传输的模型。
在5G网络中，高频段的毫米波信号容易受到大气电离层的影响，导致信号衰减和传输质量下降。
雷电信道模型通过考虑大气电离层的特性，如电离层密度和电离层高度等因素，来模拟信号的传输过程。
3. 多径衰落信道模型多径衰落信道模型是一种用于描述信号在多径传播环境中衰落的模型。
在5G网络中，移动终端和基站之间的信号经常会经历多条路径的传播，这些路径的长度和相位差异会导致信号的衰落。
多径衰落信道模型通过引入路径延迟和路径衰落来模拟这种传输过程，能够准确地描述信号的时变特性。
4. 射频干扰模型射频干扰模型是一种用于模拟射频干扰对信号传输性能的影响的模型。
在5G网络中，由于信号频段的增加和基站的密集部署，射频干扰成为了一个严重的问题。
射频干扰模型通过考虑干扰源的功率和距离等因素，来模拟信号的受干扰程度。
5. 自由空间传输模型自由空间传输模型是一种简化的信道模型，用于描述在理想的无阻碍环境中的信号传输。
在5G网络中，自由空间传输模型主要用于性能评估和理论分析。
自由空间传输模型假设信号在传输过程中不受任何干扰和衰落，能够提供理论上的最佳传输性能。
以上是几种常见的5G信道建模类型，它们分别适用于不同的场景和需求。
通过合理选择和应用这些模型，可以更好地理解和优化5G 网络中的信道传输过程，提高网络的性能和可靠性。
(完整版)无线信号传播模型简介
无线信号传播模型简介1概述无线电波信道要成为稳定而高速的通信系统的媒介要面临很多严峻的挑战。
它不仅容易受到噪声、干扰、阻塞（blockage）和多径的影响，而且由于用户的移动,这些信道阻碍因素随时间而随机变化。
在这里，由于路径损耗和信号阻塞,我们试图找出接收信号强度随距离而变化的规律。
路径损耗（path loss）——被定义成接收功率和发射功率之差——是发射机的辐射和信道传播效应引起的功率损耗引起的。
路径损耗模型假设在相同的发射——接收距离下，路径损耗是相同的。
信号阻塞（signal blockage）是接收机和发射机之间吸收功率的障碍物引起的。
路径损耗引起的变化只有距离改变很大(100-1000米）时才明显；而信号阻塞（signal blockage）引起的变化对距离要敏感得多,变化的尺度与障碍物体的尺寸成比例（室外环境是10—100米,室内环境要小一些)。
由于路径损耗和信号阻塞引起的变化都是在较大的距离变化下才比较明显,它们有时候被称为大尺度传播效应。
而由于大量多径信号分量相互之间的相加(constructive）干涉和相消（destructive）干涉引起的信号强度变化在很短的距离下-—接近信号的波长-—就很明显，因此这种改变被称为小尺度传播效应。
下图是综合了路径损耗、阻塞和多径三种效应后，接收功率和发射功率的比值随距离而变化的假设图。
在简单介绍了信号模型后，我们先从最简单的信号传播模型讲起-—自由空间损耗。
两点之间既没有衰减又没有反射的信号传播遵循自由空间传播规律。
接着我们介绍射线追踪(ray tracing)传播模型。
这些模型都是用来近似模拟可以由麦克斯韦方程组严格计算的电磁波传播模型。
当信号的多径分量比较少时，这些模型的准确度很高。
射线追踪(ray tracing）传播模型受信号传播所在区域的几何形状和导电特性的影响很大。
我们还列出了一些更简化的、参数更少的、主要应用于实际网络的工程分析和无需复杂计算的网络设计的通用传播模型。
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几种典型的无线传播模型介绍
传播模型是非常重要的。
传播模型是移动通信网小区规划的基础。
模型的价值就是保证了精度，同时节省了人力、费用和时间。
在规划某-区域的蜂窝系统之前，选择信号覆盖区的蜂窝站址使其互不干扰，是一个重要的任务。
如果不用预期方法，唯-的方法就是尝试法，通过实际测量进行。
这就要进行蜂窝站址覆盖区的测量，在所建议的方案中，选择最佳者。
这种方法费钱，费力。
利用高精度的预期方法并通过计算机计算，通过比较和评估计算机输出的所有方案的性能，我们就能够很容易地选出最佳蜂窝站址配置方案。
因此，可以说传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。
由于我国幅员辽阔，各省、市的无线传播环境千差万别。
例如，处于丘陵地区的城市与处于平原地区的城市相比，其传播环境有很大不同，两者的传播模型也会存在较大差异。
因此如果仅仅根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物、植被等参数的影响，必然会导致所建成的网络或者存在覆盖、质量问题，或者所建基站过于密集，造成资源浪费。
随着我国移动通信网络的飞速发展，各运营商越来越重视传播模型与本地区环境相匹配的问题。
一个优秀的移动无线传播模型要具有能够根据不同的特征地貌轮廓，像平原、丘陵、山谷等，或者是不同的人造环境，例如开阔地、郊区、市区等，做出适当的调整。
这些环境因素涉及了传播模型中的很多变量，它们都起着重要的作用。
因此，一个良好的移动无线传播模型是很难形成的。
为了完善模型，就需要利用统计方法，测量出大量的数据，对模型进行校正。
传播模型的校正问题将在第 4 节中做具体的介绍。
一个好的模型还应该简单易用。
模型应该表述清楚，不应该给用户提供任何主观判断和解释，因为主观判断和解释往往在同-区域会得出不同的预期值。
一个好的模型应具有好的公认度和可接受性。
应用不同的模型时，得到的结构有可能不-致。
良好的公认度就显得非常重要了。
多数模型是预期无线电波传播路径上的路径损耗的。
所以传播环境对无线传播模型的建立起关键作用，确定某-特定地区的传播环境的主要因素有：
( l ）自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）;
( 2 ）人工建筑的数量、高度、分布和材料特性；
( 3 ）该地区的植被特征；
( 4 ）天气状况；
( 5 ）自然和人为的电磁噪声状况。
另外，无线传播模型还受到系统工作频率和移动台运动状况的影响。
在相同地区，工作频率不同，接收信号衰落状况各异；静止的移动台与高速运动的移动台的传播环境也大不相同。
-般分为：室外传播模型和室内传播模型。
常用的模型如表1 所示。
3 . 1 okumura-Hata 模型
Okumura - Hata 模型由在日本测得的平均测量数据构成。
市区的路径损耗中值可以用下面的近似解析式表示：
3 . 2 C0ST231-Hata 模型
适合频段：1500 - 2000 MHz
基站的天线高度Hb : 30 - 200m
移动台天线高度Hm : 1 - 10m
覆盖距离：1 - 20 km
大城市区域（在农村地区和郊区可以从图3 中得到校正因子）。
3.3 C0ST231 Walfish Ikegami 模型
该模型适合于大城市环境。
适合频段：800 - 2000 MHz
使用的天线挂高： 4 - 50m
移动台高度：1 - 3m
覆盖距离：0 . 02 - 5km
Height of buildings : Hroof ( m )
Width of road : w ( m )
Building separation : b ( m )
Road orientation with respect to the direct radio path : Phi(o) Urban areas 1 ．基站和移动台之间没有直射径的情况（s mall cells ）
2 ．基站和手机之间有直射路径的情况（Street Canyon )
微小区（天线低于屋顶高度），路径损耗模型如下：
Lb = 42.6 + 26*log(d)+20*log(f)for d >=0.020 km
3.4 室内传播模型(Keenan-Motley模型)
室内传播环境与室外微蜂窝、宏蜂窝不同：天线高度，覆盖距离等，因此原先的Okomula-Hata 模型、COST-231 模型已不再适用。
应使用Keenan-Motley 模型。
3.5 规划软件ASSET使用的传播模型
在实际无线传播环境中，还应考虑各种地物地貌的影响，华为公司使用的规划软件ASSET 正是考虑到这-点，对传播模型进行了改进，考虑了现实环境中各种地物地貌对电波传播的影响，从而更好的保证了覆盖预测结果的准确性。
模型表示式如下：
KS 、K6 ―基站天线高度修正系数；
K7 ―绕射修正系数；
Kclutter ―地物衰减修正系数；
d ―基站和移动台之间的距离。
单位：km ;
hm 、hoff ―移动台天线和基站天线的有效高度，单位：米。
在分析不同地区、不同城市的电波传播时，K 值会因地形、地貌的不同以及城市环境的不同而选取不同的值。
表 2 例举了一个曾经用于中等城市电波传播分析时的K 值以及-些Clutter 衰耗值。
根据这些K 参数，可以计算出传播损耗中值。
但是由于环境的复杂性，还要进行适当的修正。
当蜂窝移动通信系统用于室内时要考虑建筑损耗。
建筑损耗是墙壁结构（钢、玻璃、砖等）、楼层高度、建筑物相对于基站的走向、窗户区所占的百分比等的函数。
由于变量的复杂性，建筑物的损耗只能在周围环境的基础上统计预测。
我们可以有以下些结论：
1. 位于市区的建筑平均穿透损耗大于郊区和偏远区。
2. 有窗户区域的损耗-般小于没有窗户区域的损耗。
3. 建筑物内开阔地的损耗小于有走廊的墙壁区域的损耗。
4. 街道墙壁有铝的支架比没有铝的支架产生更大的衰减。
5. 只在天花板加隔离的建筑物比天花板和内部墙壁都加隔离的建筑物产生的衰减小。
平均的楼层穿透损耗是楼层高度的函数。
据资料记载，损耗线的斜率是- 1.9dB/层。
第-层楼的平均穿透损耗，市区为18dB 左右，郊区在13dB 左右。
特定楼层的测量表明，建筑物内的损耗特性可看作是带衰减的损耗波导。
例如当电波沿着与室外窗户垂直的方向的走廊方向传播的时候，损耗可以达到04dB/m 。
当计算隧道中的电波传播情况时，需要考虑隧道的传播损耗。
这时可以把隧道简化成一个有耗波导来考虑。
实验结果显示在特定距离传播损耗随频率增加而下降。
当工作频段在2GHz 以下时，损耗曲线与工作频率的关系呈指数衰减。
对于GSM 频段，可以近似认为，损耗与距离呈现4次方的反指数变化，即两个天线之间距离增加-倍，损耗增大12dB 。
在UHF 频段还要考虑树叶对传播的影响。
研究表明，-般夏天树木枝叶繁茂，因此夏天信号的损耗会比冬天的时候大10dB 左右，垂直极化的信号损耗大于水平极化信号的损耗。