超寬帶室內(nèi)和室內(nèi)-室外信道電波傳播特性分析及建模.pdf

1、室內(nèi)定位技術(shù)目前正迅速發(fā)展并且需求日益增加。超寬帶(Ultra wide bandwidth, UWB)無線通信技術(shù)較其它短距無線通信技術(shù)在室內(nèi)定位方面顯現(xiàn)出抗干擾能力強、穿透性高、抗多徑衰落能力強和厘米級定位精度等優(yōu)勢。超寬帶信道特性的研究和信道模型的建立是定位系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提。本文采用頻域測量方法和基于射線追蹤和一致性幾何繞射理論的仿真方法分析了室內(nèi)及室內(nèi)到室外場景的路徑損耗和多徑衰落特性并建立了數(shù)學(xué)模型。
　　本研

2、究首先采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法進行頻域測量，測量場景包括室內(nèi)辦公室視距環(huán)境及室內(nèi)到走廊嚴重遮擋的非視距場景。由實測方案得到頻率對應(yīng)的路徑損耗結(jié)果，采用最小二乘法及回歸顯著性校驗方法擬合與檢驗，結(jié)果顯示與距離相關(guān)的路徑損耗滿足對數(shù)正態(tài)分布，陰影衰落滿足正態(tài)分布；子帶頻率的對數(shù)與路徑損耗呈線性關(guān)系，頻率衰減指數(shù)滿足正態(tài)分布特性。針對多徑特性，采用傅里葉反變換、加窗、CLEAN算法等對數(shù)據(jù)預(yù)處理得到信道沖激響應(yīng)，根據(jù)室內(nèi)與室內(nèi)到走廊沖激響應(yīng)的差

3、異，室內(nèi)功率延遲剖面(Power delay profile, PDP)采用分段指數(shù)模型來描述，各位置功率延遲剖面統(tǒng)計均值經(jīng)分簇算法得到各簇首徑及簇內(nèi)各徑信號到達時間位置和強度，并依據(jù)數(shù)值分析、數(shù)學(xué)統(tǒng)計和校驗得到信道參數(shù)以及幅度衰落分布；室內(nèi)到走廊環(huán)境的功率延遲剖面使用改進的分段指數(shù)規(guī)律來描述。通過構(gòu)造等比例的室內(nèi)辦公室和室內(nèi)到走廊的3D模型進行確定性仿真，對仿真結(jié)果采用與頻域測量方法中相同的分析方法，分析結(jié)果顯示路徑損耗分布和多徑衰落