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
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。
北邮电磁场及电磁波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与电磁波实验报告题目：校园无线信号场强特性的研究2015年5月10日目录一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)1、电磁波的传播方式 (1)2、尺度路径损耗 (1)3、阴影衰落 (2)4、建筑物的穿透损耗的定义 (3)三、实验内容 (3)四、实验步骤 (4)1、实验对象的选择 (4)2、数据采集 (5)3、数据录入 (5)4、数据处理 (5)五、实验结果与分析 (6)1、各道路处理结果 ......................................................................................... 错误！未定义书签。
2、场强情况汇总及分析 (66)六、误差分析 (199)七、分工安排 (2020)八、心得体会 (2020)九、附表一：原始测量数据 (20)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。
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。
北邮电磁场与电磁波实验报告
3) 研究建筑物穿透损耗的变化规律。
四、实验步骤
1、实验对象的选择 由于对衰落的现象比较感兴趣，我们选择了室作为实验场所，经商议我们最终决定在第二
教学楼进行场强的测量。教二是坐南朝北的建筑方式，俯视楼体成“工”字形。由下面的示图 1 可以看到，教二是北邮唯一一栋占有一块完整绿地的建筑，与马路均隔有一排树木的微型绿 化带。在教二的北方是北邮最高的建筑主楼，西侧是人流密度较大且覆盖校园无线网密集的教 三（教二本身也覆盖无线网，只是信号强度不如教三好），无线覆盖的频段和我们测量频点 97.4MHz 差距较远，干扰可忽略。东侧是建筑规模较小的网络中心楼（正对教二东侧有一个 U 型凹槽，对该处场强影响较大），南侧是较平整规则的一小排家属楼。
PLd dB PLd0 10nlogd / d0
（式 1）
即平均接收功率为：
Pr d dBm Pt dBm PLd0 10nlogd / d0 Pr d0dBm10nlogd / d0
（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。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
Pr d dBm Pr d dBm Xs Pr(d0)dBm10nlog(d / d0) X （式 3）
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：
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，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。
北邮电磁场实验_无线信号场强特性的研究
北京邮电大学电磁场与微波测量实验实验七无线信号场强特性的研究学院：班级：组员：1.实验内容1.1实验目的1.通过实地测量校园内室内外的无线电信号场强值，掌握室内外电波传播的规律；2.熟悉并掌握无线电中的传输损耗，路径损耗，穿透损耗，衰弱等概念；3.熟练使用无线电场强仪测试空间电场的方法；4.学会对大量数据进行统计分析，得到相关传播模型。
1.2实验步骤1.根据不同的地形地貌条件，归纳总结各种环境条件下可能采用的各种点播传播模型；在数据测试之前，先用理论模型在理论上对待测区进行一下分析；2.观测波段的确定；实验地点的确定；3.数据的测量；第一组数据在空间开放区域，地点自行选择，每半个波长为单位记录数据；4.第二组数据可以选在室内，例如，楼道或房间，仍以半个波长为单位记录数据；5.第三组数据在建筑物的遮挡下，观察“阴影衰弱”；总结衰弱服从的分布规律；6.第四组数据可以找个地点，以反映建筑物外和建筑物内之间的场强差异。
对建筑物穿透损耗的测量结果进行分析，用室外平均信号场强减去同一位置室内的所测信号的额平均场强，得到的建筑物穿透损耗；7.数据处理：数据录用可以用excel表格等工具，表格设计要清晰，数据点评的分布和处理利用matlab等工具，得到不同区域下信号电平分布情况；得到累计概率分布曲线；得到理论值和实际值之间的标准差，进行误差分析；8.根据不同区域的测试结果，进行比较分析，分析不同环境下造成这些结果的原因；9.模型分析：根据自己所测试的数据，分析不同地带的测试结果，所适用的理论模型。
2.实验原理2.1电播传播方式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，且这些物体的分布比较密集时，产生散射。
散射波产生于粗糙表面，如小物体或其他不规则物体，树叶，街道，标志，灯柱。
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：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：应用于阴影衰落时，上式中的 D_Dd__________áðϨdB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。
北京邮电大学电磁场场强仪实验报告
电磁场与电磁波实验报告题目：校园无线信号场强特性的研究班级：成员：时间：2019.5目录一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验原理 (3)四、实验步骤 (4)1. 实验对象选取 (4)2. 实验数据采集 (6)五、实验数据 (6)1. 实验数据 (6)3.数据处理流程图 (7)六、实验结果与分析 (8)1. 教二外侧东侧 (8)2. 教二外侧西侧 (10)3. 教二外侧南侧 (12)4. 教二外侧北侧 (14)5. 教二楼外侧全部数据 (16)6.实验数据汇总 (17)七、实验问题及解决方法 (19)八、实验总结 (19)成员分工： (19)实验心得： (19)九、附录 (20)实验代码 (20)调查问卷 (22)频谱特性测量演示实验问卷 (22)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试方法，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、实验内容1.利用DS1131场强仪，实地测量信号场强。
2.在室外或者室内条件下，阴影衰落服从的分布规律，并且画出概率分布柱状图和累积分布曲线，求出具体分布参数如均值和标准差。
三、实验原理【阴影衰落】背景知识：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，只有处在发射信号覆盖的区域内，才能保证接收机正常接收信号，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。
决定覆盖区大小的因素主要有：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。
理论原理：此次实验，我们研究的是建筑物外围的阴影衰落服从的分布规律，故此处主要说明阴影衰落相关原理。
北邮电磁场与电磁波实验报告材料
信息与通信工程学院电磁场与电磁波实验报告题目：校园无线信号场强特性的研究指导老师：日期：目录一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)1、电磁波的传播方式 (1)2、尺度路径损耗 (1)3、阴影衰落 (2)4、建筑物的穿透损耗的定义 (3)三、实验内容 (3)四、实验步骤 (4)1、实验对象的选择 (4)2、数据采集 (4)3、数据录入 (5)4、数据处理 (6)五、实验结果与分析 (6)1、磁场强度地理分布 (6)2、磁场强度统计分布 (8)3、建筑物的穿透损耗 (9)六、问题分析与解决 (9)1、测量误差分析 (9)2、场强分布的研究 (10)七、分工安排 (10)八、心得体会 (10)九、附录：数据处理过程 (12)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。
北邮-电磁场与电磁波实验报告-无线信号场强特性研究
电磁场与电磁波实验报告目录一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)三、实验内容 (4)四、实验步骤 (5)（1）测量（数据采集） (5)（2）数据录入 (5)（3）数据处理 (5)五、实验数据整理及分析 (6)（1）阴影衰落的分布规律 (6)a)概率分布柱状图 (6)b)累积分布曲线 (9)c)具体分布参数 (12)（2）场强地理分布与拟合残差图 (13)（3）不同频率衰落的对比 (17)六、实验总结 (18)（1）分工安排 (18)（2）心得体会 (18)实验五校园内无线信号场强特性的研究一、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试方法，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，只有处在发射信号覆盖的区域内，才能保证接收机正常接收信号，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。
决定覆盖区大小的因素主要有：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。
（1） 大尺度路径衰落在移动通信系统中，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：用于测量发射机和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： 0000()[][]()10log(/)()[]10log(/)r t r P d dBm P dBm PL d n d d P d dBm n d d =--=-其中，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(T-R)之间的距离。
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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：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。
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10ndB /10 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：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：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。
EgLi公式则是从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：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Δh有关，地形起伏越大，则路径损耗也越大。
当Δh用米来测量时，可按下式近似的估计地形的影响：若将移动台的经典高度值hr=1.5m代入EgLi模型则有：4)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：简化后为：5) 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 Pr s Pr(0)10log(/0)d dBm d dBm X d dBm n d d X σ=+=-+其中，X σ 为0 均值的高斯分布随机变量，单位dB ；标准偏差σ ，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：2221()()exp()22x f x μσπσ-=- 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，μ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。
下面是阴影衰落分布的标准差，其中s σ(dB)是阴影效应的标准差。
（dB ） 频率（MHz ）准平坦地形不规则地形 （米）城市郊区 50 150 300 150 3.5~5.5 4~7 9 11 13 450 6 7.5 11 15 18 9006.58141821表2.1阴影衰落分布的标准差s σ（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：()()1111N Moutside inside i j i j P P P N M==∆=-∑∑ P 是穿透损耗，单位是dB ；j P 是在室内所测的每一点的功率，单位是dB v μ，共M 个点；i P 是在室外所测的每一点的功率，单位是dB v μ，共N 个点。
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。
2、数据采集路线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 9.7 9.7 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 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 11.012 3 4 110.3 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 12.7 13.7 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 10.19.3 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 15.5 15.5 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 19.6 19.2 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 20.4 21.2 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 18.2 15.6 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 15.3 16.0 16.6 15.73、数据录入数据录入选择excel表格，如下图所示：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 9.7 9.7 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 9.3]; 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);%在相同均值标准差下，画正态分布图 plot(x,y,'r')axis([-15,-5,0,0.5]); hold on[n,m]=hist(tb1etow);%在同一坐标系下，画出统计概率图 plot(m,n/46)legend('μ，σ相同的正态分布','样本概率分布')%显示图例数据采集数据整理和录入Matlab 读取数据场强空间分布统计分析、作图实验结论分析和报告整理场强概率统计分析、作图text(-33,0.11,['最大值= ',num2str(max1)]);%在图中标明最值text(-33,0.09,['最小值= ',num2str(min1)]);text(-33,0.07,['平均值= ',num2str(mean1,'%.2f\n')]);text(-33,0.05,['标准差= ',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：最小值：min1 =-10 最大值：max1 =-9.1000均值：mean1 =-9.5333 标准差：std1 =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。