面向物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)短距離環(huán)境UWB信號多徑傳播特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、以信息感知為特征的物聯(lián)網(wǎng)在最近幾年受到了非常廣泛的關(guān)注,被稱為繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。UWB技術(shù)憑借其系統(tǒng)功耗低、傳輸速率高、穿透性強等優(yōu)勢,已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)背景下室內(nèi)短距離無線通信極具競爭力和發(fā)展前景的技術(shù)之一。UWB信號傳播特性是UWB信道理論的重要組成部分,因此研究室內(nèi)短距離環(huán)境UWB信號多徑傳播特性具有重要的理論意義和實用價值。本文基于時域射線跟蹤方法對室內(nèi)短距離環(huán)境中UWB信號的多徑傳播特性進行了仿真與分

2、析,得到了接收功率、時延擴展、瞬時功率延遲分布等傳播參數(shù),分析結(jié)果可以為室內(nèi)短距離環(huán)境中UWB無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化提供理論依據(jù)。
  本文的主要研究內(nèi)容及貢獻如下:
 ?。?)全面總結(jié)了時域射線跟蹤方法中時域反射系數(shù)、時域繞射系數(shù)和時域透射系數(shù)的計算方法及推導(dǎo)過程,分析比較了不同計算方法的適用范圍及其改進之處。
 ?。?)基于已知文獻中的環(huán)境以及條件進行建模仿真,將本文的仿真結(jié)果與已知文獻中的實測結(jié)果作對比,一致性較

3、好,驗證了基于時域射線跟蹤方法預(yù)測室內(nèi)短距離環(huán)境中 UWB信號傳播特性的正確性與有效性。
 ?。?)考慮仿真的實用性,研究了在帶有金屬家具的室內(nèi)短距離環(huán)境中UWB信號的多徑傳播特性。仿真的創(chuàng)新之處在于引入的金屬家具可以視為良導(dǎo)體,入射信號會發(fā)生明顯的“趨膚效應(yīng)”,并能夠凸顯出非視距傳播中繞射路徑對接收機的貢獻。因此,引入金屬家具可以全面考慮直射、反射、繞射和透射四種傳播機制,有效地研究了室內(nèi)短距離環(huán)境UWB信號的接收功率分布、瞬時

4、功率延遲分布和均方根時延擴展等多徑傳播特性。結(jié)果表明,金屬家具的存在使得接收功率和均方根時延擴展普遍降低;在非視距傳播中,透射與繞射的作用明顯,不可忽略,且信號的瞬時功率時延分布變窄。
 ?。?)考慮仿真的復(fù)雜性,在非視距傳播條件下,基于時域射線跟蹤方法對室內(nèi)短距離辦公環(huán)境中UWB信號傳播特性進行了仿真和分析,并與視距傳播條件下的仿真結(jié)果進行了比較與分析。結(jié)果顯示,視距傳播中接收功率的起伏情況比非視距傳播變化小,二者的功率統(tǒng)計分布

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