【摘要】：本文通過對ITU-R P.1546和ITU-R P.533傳播模型的預測流程和關鍵算法的研究,將電波傳播模型與地理信息系統(tǒng)(GIS)相結合,實現(xiàn)了應用電波傳播模型對通信鏈路或覆蓋范圍進行場強預測,并能夠在GIS平臺上對預測值進行可視化的電波傳播預測系統(tǒng)軟件。主要研究工作如下:(1)對ITU-R P.1546和ITU-R P.533模型建議書進行了深入研究,精簡了預測流程,并對兩個模型分別提出了傳播預測的實現(xiàn)設計。設計過程考慮了系統(tǒng)預測效率,在保證預測精度的同時,盡量降低預測過程的計算量。(2)為獲取傳播預測中需要的地形數據,本文在百度地圖API平臺上進行了二次開發(fā),并將百度地圖與現(xiàn)在廣泛使用的數字高程模型(DEM)相結合,構建成了模型預測實現(xiàn)所需的地理信息系統(tǒng)(GIS)。(3)實現(xiàn)了基于傳播模型并融合GIS技術進行場強預測的軟件系統(tǒng)。其中以ITUR P.1546模型為基礎,實現(xiàn)了預測系統(tǒng)在甚高頻VHF和超高頻UHF頻段的點對點、發(fā)射覆蓋范圍和監(jiān)測覆蓋范圍的預測功能。模型預測值在GIS平臺上表示成了直接覆蓋在地圖上的、以漸變顏色標示的覆蓋預測圖,該預測圖可直觀展現(xiàn)出地形因素對電波傳播的影響。另外,以ITU-R P.533模型為基礎,實現(xiàn)了短波天波預測,預測過程分為兩步,第一步是對電離層參數的預測,可對某通信鏈路在指定日期進行全天24小時的電路工作MUF值預測,預測結果將被繪制成MUF隨時間變化曲線圖;第二步是點對點接收場強的預測,預測結果展示出了通信鏈路上的每一可能傳播模式的詳細信息。(4)完成了本文軟件的預測測試。ITU-R P.1546模型預測結果較好的反映出了地形起伏對電波傳播的影響;ITU-R P.533模型預測結果符合電離層參數變化規(guī)律,在與文獻結果進行對比時,兩者有較好的一致性。本文對電波傳播預測系統(tǒng)的低成本高效開發(fā)提供了一種新的思路。
【圖文】：

標稱參數的共 24 張場強曲線圖，其中的標稱參數包括如下 6 種[1]：(1) 標稱頻率（MHz）：100、600、2000。(2) 標稱時間概率（%）：1、10、50。(3) 標稱發(fā)射/基站天線高度（m）：10、20、37.5、75、150、300、600、120(4) 標稱傳播距離（km）：1、2、3、4、5、6、7、8、9、…1000。(5) 標稱海陸特性：陸地、冷海、暖海。(6) 標稱接收/移動天線高度（m）：10（海洋或郊區(qū)）、20（市區(qū)）、30（鬧市區(qū)曲線依據主要來源于溫帶平均氣候條件下的測量數據：陸地路徑數據主要洲和北美地區(qū)的溫帶地區(qū)；海洋路徑數據主要來源于地中海和北海地區(qū)。如示，為 100MHz 頻率時陸地路徑的 50%時間概率的場強曲線圖。其中橫坐標離，縱坐標為實驗統(tǒng)計的預測場強值，不同曲線代表不同發(fā)射/基站天線高便計算機查詢計算，國際電聯(lián)還提供了對應 24 張曲線圖的按距離離散化的表，離散后的距離標稱值均取整數。如表 2-1 為圖 2-2 對應的場強數據表(部分

現(xiàn)給出復雜地形環(huán)境下利用系統(tǒng)中 ITU-R P.1546 模型進行點對點預測的案例。發(fā)射站和接收站位置設置如圖 3-2 所示。發(fā)射臺站經緯度坐標為(114.382224，30.534774)，站點海拔 16m，發(fā)射天線距地高度 50m，發(fā)射功率 1kW,發(fā)射功率 1000MHz；接收臺站經緯度坐標為(114.471172，30.561205)，站點海拔 58m，接收天線距地高度10m
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN011;TP311.52

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1 黃宏雄;;用文獻統(tǒng)計法預測電波傳播研究的發(fā)展[J];情報學報;1985年02期

2 ;第十四屆全國電波傳播學術討論年會征文通知[J];電波科學學報;2016年06期

3 ;第十四屆全國電波傳播學術討論年會征文通知[J];電波科學學報;2017年01期

4 ;第十四屆全國電波傳播學術討論年會征文通知[J];電波科學學報;2017年03期

5 徐s，

本文編號：2676844