沙漠邊緣無線信道測量與建模研究
發(fā)布時間:2020-12-26 16:00
隨著國家對沙漠地區(qū)經(jīng)濟開發(fā)的不斷重視,給沙漠地區(qū)帶來了顯著的經(jīng)濟效益,尤其是沙漠邊緣地區(qū)。沙漠經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展同時催生了沙漠無線通信產(chǎn)業(yè),為保障沙漠地區(qū)通信的順暢與方便,無線通信系統(tǒng)的搭建亟待完成。而無線通信系統(tǒng)的性能則主要受到無線信道質(zhì)量的制約,從接收天線到發(fā)射天線之間電波會遭遇各種阻礙物,因此無線信道具有隨機性。并且傳統(tǒng)無線信道模型大多針對人口密集區(qū),如城市,郊區(qū),農(nóng)村等,針對沙漠邊緣地區(qū)環(huán)境下的無線信道模型研究文獻非常少。本文針對沙漠邊緣環(huán)境下的電波衰落特性,利用現(xiàn)場實測與理論分析相結(jié)合的方式對無線傳感器信號傳輸?shù)逆溌窊p耗進行研究分析。為了獲得無線傳感器網(wǎng)絡路徑損耗值,本文設計了基于CC2530的無線信號強度測試系統(tǒng),該系統(tǒng)具有低成本、低功耗、小體積、數(shù)顯等功能,利用該系統(tǒng)可以測試任意點處的無線傳感網(wǎng)絡接收信號的強度值。根據(jù)測試方案對沙漠邊緣地區(qū)進行實地測試,獲取試驗數(shù)據(jù)。利用測試數(shù)據(jù)與經(jīng)典傳播模型自由空間模型、雙線地面反射模型、Okumura-Hata模型、單線對數(shù)距離路徑損耗模型及雙線對數(shù)距離路徑損耗模型進行對比分析。利用遺傳算法(GA)優(yōu)化支持向量機(SVM)的參數(shù)選擇,并改...
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1惠更斯-菲涅爾原理示意圖??為了進行具體的計算,菲涅爾提出了三個假定:??
?(2-6)??{P?+r?)-(p〇?+?r〇)^'^??由圖2-2可知,分布在相鄰邊界上的二次波源在觀察點A/產(chǎn)生的場是反相的。如果5;的位??置滿足:??2tt?2tt??人7i?=?j?ro〉〉以?A)?=?y?A)?>〉1?(2-7)??那么,相鄰兩帶內(nèi)的單位面上的二次波源所產(chǎn)生的場的振幅近似,則同一帶內(nèi)單位面上的二次波??源產(chǎn)生的場振幅相差更小。??/,2?i>\?n?/?:???】??——?R、??一-pi)?^?'?M??圖2-2菲涅爾帶的劃分??由圖2-2可知:??A,?=Va:+^? ̄Po+^-?(2-8)??2Po??r??=?\lra?+?K?55?7o?+-T ̄?(2-9)??\??所以,??f?J?J?^?;??(A,+,;,)-(P(,?+?/o) ̄-f-?—+?-?=??-?(2-10)??2?VP,?2??卜?p?rn??R??-?J??(2-11)??\Po+'o??所有菲涅爾帶的面積都相等,均為^1。??Po+Jo??-7-??
和接收機之間存在視距(LOS)路徑,并且直射波遠離障礙物,該種傳播方式可以視為自由空間??傳播。當電波進行遠距離傳播時,由于地球是球形的,凸起的地表面會擋住視線,視線所能達到??的最遠距離稱為距離辦,如圖2-3所示。設發(fā)射天線和接收天線高度分別為川和如,連線.4C與??地面表面相切于5點,辦=義+土。??A?山?B?廿:?C?? ̄?—^===*?■—*:?7??x’?!?、、/??I?/、、s\??Ru??a?[j??圖2-3視線距離示意圖??根據(jù)三角形的幾何關系可以得到A和A的大。??./1=^(l+/〇2-i?02=V/V+2^A?(2-12)??同理,可得:??d2?=?y\hl?+?2RJu?(2-13)??由式(2-12)和式(2-13)可計算A:??dn?=?A?+?di?=?yjhf?+?2RA?++?2R(、h,?(2-14)??由于地球半徑7?o?/n,/;2。所以式(2-14)可忽略/n2和/;22,所以式(2-14)可以寫成:??d(,yj2Ruht?+」2R0h:?(2-15)??地球半徑為固定值,由式(2-15)可知,視距傳播距離取決于收發(fā)天線的架設高度,天線架??設越高,視線距離越大。??-8-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]油菜大田環(huán)境下的WSN信道傳播損耗特性建模研究[J]. 李建輝,王訪. 計算機應用研究. 2017(04)
[2]中國沙漠旅游研究現(xiàn)狀及展望[J]. 王艷茹,李隴堂,張冠樂,薛晨浩,任婕. 中國沙漠. 2016(02)
[3]基于CC2530的室內(nèi)定位系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 曾論,張錚,陶興鵬,王嬋. 湖北工業(yè)大學學報. 2015(01)
[4]麥田環(huán)境2.4GHz無線信道路徑損耗建模方法分析[J]. 張海輝,張家明. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(09)
[5]高速鐵路無線傳播信道測量與建模綜述[J]. 劉留,陶成,陳后金,周濤,孫溶辰,邱佳慧. 通信學報. 2014(01)
[6]基于BasicRF的家居環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)設計[J]. 王銘明,陳濤,王建立. 現(xiàn)代電子技術. 2013(24)
[7]草原環(huán)境地表無線信道的路徑損耗建模[J]. 王代華,宋林麗,孔祥善,張志杰. 光學精密工程. 2012(06)
[8]5.8 GHz室外環(huán)境傳播特性分析[J]. 劉杉堅,周春暉,周世東,王庭昌. 吉林大學學報(信息科學版). 2008(01)
[9]基于RBF核函數(shù)的支持向量機參數(shù)選擇[J]. 林升梁,劉志. 浙江工業(yè)大學學報. 2007(02)
[10]基于遺傳算法的支持向量回歸機參數(shù)選取[J]. 杜京義,侯媛彬. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2006(09)
博士論文
[1]基于ZigBee無線傳感器技術的心電監(jiān)護網(wǎng)絡的研究[D]. 鄭凱.吉林大學 2008
碩士論文
[1]非對稱ZigBee網(wǎng)絡的地址分配機制和算法研究[D]. 劉錫明.南京大學 2018
[2]基于RSSI的無線網(wǎng)絡感知與定位研究[D]. 馮俞璋.海南大學 2018
[3]基于ZIGBEE無線傳感器網(wǎng)絡的車輛定位算法研究[D]. 王超.沈陽理工大學 2018
[4]基于PCA-GA-SVM的蚌埠市物流需求預測研究[D]. 高青.安徽理工大學 2017
[5]黑方臺無線通信信道路徑損耗模型研究[D]. 梁明明.蘭州大學 2017
[6]基于支持向量機的風電場風速預測方法研究[D]. 周會友.華北電力大學(北京) 2017
[7]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡定位系統(tǒng)設計[D]. 萬亞淳.沈陽工業(yè)大學 2016
[8]AIS海上電波傳播模型研究[D]. 邵立杰.大連海事大學 2014
[9]基于遺傳算法優(yōu)化支持向量機的鐵路客運量預測[D]. 朱偉.重慶交通大學 2013
[10]基于粒子群優(yōu)化的最小二乘支持向量機天然氣負荷預測方法研究[D]. 汪麗娟.華東理工大學 2013
本文編號:2940016
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1惠更斯-菲涅爾原理示意圖??為了進行具體的計算,菲涅爾提出了三個假定:??
?(2-6)??{P?+r?)-(p〇?+?r〇)^'^??由圖2-2可知,分布在相鄰邊界上的二次波源在觀察點A/產(chǎn)生的場是反相的。如果5;的位??置滿足:??2tt?2tt??人7i?=?j?ro〉〉以?A)?=?y?A)?>〉1?(2-7)??那么,相鄰兩帶內(nèi)的單位面上的二次波源所產(chǎn)生的場的振幅近似,則同一帶內(nèi)單位面上的二次波??源產(chǎn)生的場振幅相差更小。??/,2?i>\?n?/?:???】??——?R、??一-pi)?^?'?M??圖2-2菲涅爾帶的劃分??由圖2-2可知:??A,?=Va:+^? ̄Po+^-?(2-8)??2Po??r??=?\lra?+?K?55?7o?+-T ̄?(2-9)??\??所以,??f?J?J?^?;??(A,+,;,)-(P(,?+?/o) ̄-f-?—+?-?=??-?(2-10)??2?VP,?2??卜?p?rn??R??-?J??(2-11)??\Po+'o??所有菲涅爾帶的面積都相等,均為^1。??Po+Jo??-7-??
和接收機之間存在視距(LOS)路徑,并且直射波遠離障礙物,該種傳播方式可以視為自由空間??傳播。當電波進行遠距離傳播時,由于地球是球形的,凸起的地表面會擋住視線,視線所能達到??的最遠距離稱為距離辦,如圖2-3所示。設發(fā)射天線和接收天線高度分別為川和如,連線.4C與??地面表面相切于5點,辦=義+土。??A?山?B?廿:?C?? ̄?—^===*?■—*:?7??x’?!?、、/??I?/、、s\??Ru??a?[j??圖2-3視線距離示意圖??根據(jù)三角形的幾何關系可以得到A和A的大。??./1=^(l+/〇2-i?02=V/V+2^A?(2-12)??同理,可得:??d2?=?y\hl?+?2RJu?(2-13)??由式(2-12)和式(2-13)可計算A:??dn?=?A?+?di?=?yjhf?+?2RA?++?2R(、h,?(2-14)??由于地球半徑7?o?/n,/;2。所以式(2-14)可忽略/n2和/;22,所以式(2-14)可以寫成:??d(,yj2Ruht?+」2R0h:?(2-15)??地球半徑為固定值,由式(2-15)可知,視距傳播距離取決于收發(fā)天線的架設高度,天線架??設越高,視線距離越大。??-8-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]油菜大田環(huán)境下的WSN信道傳播損耗特性建模研究[J]. 李建輝,王訪. 計算機應用研究. 2017(04)
[2]中國沙漠旅游研究現(xiàn)狀及展望[J]. 王艷茹,李隴堂,張冠樂,薛晨浩,任婕. 中國沙漠. 2016(02)
[3]基于CC2530的室內(nèi)定位系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 曾論,張錚,陶興鵬,王嬋. 湖北工業(yè)大學學報. 2015(01)
[4]麥田環(huán)境2.4GHz無線信道路徑損耗建模方法分析[J]. 張海輝,張家明. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(09)
[5]高速鐵路無線傳播信道測量與建模綜述[J]. 劉留,陶成,陳后金,周濤,孫溶辰,邱佳慧. 通信學報. 2014(01)
[6]基于BasicRF的家居環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)設計[J]. 王銘明,陳濤,王建立. 現(xiàn)代電子技術. 2013(24)
[7]草原環(huán)境地表無線信道的路徑損耗建模[J]. 王代華,宋林麗,孔祥善,張志杰. 光學精密工程. 2012(06)
[8]5.8 GHz室外環(huán)境傳播特性分析[J]. 劉杉堅,周春暉,周世東,王庭昌. 吉林大學學報(信息科學版). 2008(01)
[9]基于RBF核函數(shù)的支持向量機參數(shù)選擇[J]. 林升梁,劉志. 浙江工業(yè)大學學報. 2007(02)
[10]基于遺傳算法的支持向量回歸機參數(shù)選取[J]. 杜京義,侯媛彬. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2006(09)
博士論文
[1]基于ZigBee無線傳感器技術的心電監(jiān)護網(wǎng)絡的研究[D]. 鄭凱.吉林大學 2008
碩士論文
[1]非對稱ZigBee網(wǎng)絡的地址分配機制和算法研究[D]. 劉錫明.南京大學 2018
[2]基于RSSI的無線網(wǎng)絡感知與定位研究[D]. 馮俞璋.海南大學 2018
[3]基于ZIGBEE無線傳感器網(wǎng)絡的車輛定位算法研究[D]. 王超.沈陽理工大學 2018
[4]基于PCA-GA-SVM的蚌埠市物流需求預測研究[D]. 高青.安徽理工大學 2017
[5]黑方臺無線通信信道路徑損耗模型研究[D]. 梁明明.蘭州大學 2017
[6]基于支持向量機的風電場風速預測方法研究[D]. 周會友.華北電力大學(北京) 2017
[7]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡定位系統(tǒng)設計[D]. 萬亞淳.沈陽工業(yè)大學 2016
[8]AIS海上電波傳播模型研究[D]. 邵立杰.大連海事大學 2014
[9]基于遺傳算法優(yōu)化支持向量機的鐵路客運量預測[D]. 朱偉.重慶交通大學 2013
[10]基于粒子群優(yōu)化的最小二乘支持向量機天然氣負荷預測方法研究[D]. 汪麗娟.華東理工大學 2013
本文編號:2940016
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