微波衰減是微波信號(hào)在空氣傳輸過(guò)程中不可避免的功率損耗現(xiàn)象,也是造成無(wú)線通信質(zhì)量下降的重要原因之一。無(wú)論是在晴朗干凈的天氣條件下所存在的自由空間路徑損耗以及大氣中的水汽、氧氣所產(chǎn)生的散射及吸收現(xiàn)象,還是在遇到如降雨、霧、霾以及沙塵等復(fù)雜氣候條件所引發(fā)的附加影響,均會(huì)對(duì)微波信號(hào)傳輸造成顯著的功率衰減。分析微波衰減的產(chǎn)生原因、對(duì)微波衰減進(jìn)行準(zhǔn)確地觀測(cè)與估計(jì),對(duì)于微波通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、無(wú)線通信質(zhì)量損失的彌補(bǔ),以及對(duì)衰減源進(jìn)行反演等應(yīng)用具有重要意義。本文針對(duì)微波鏈路在復(fù)雜天氣條件下所經(jīng)歷的功率衰減的估計(jì)問(wèn)題,以及基于鏈路衰減估計(jì)對(duì)二維與三維衰減場(chǎng)進(jìn)行重構(gòu)等問(wèn)題展開(kāi)研究,提出了復(fù)雜天氣所致微波鏈路衰減估計(jì)的方法,建立了二維與三維衰減場(chǎng)的重構(gòu)模型,并著重對(duì)多種鏈路衰減估計(jì)方法的性能進(jìn)行了理論研究與仿真分析。本論文首先對(duì)現(xiàn)有基于測(cè)量接收信號(hào)電平（Received Signal Level,RSL）的復(fù)雜天氣所致鏈路衰減估計(jì)方法進(jìn)行研究,針對(duì)目前缺少對(duì)其性能進(jìn)行理論分析的問(wèn)題,在不考慮量化誤差的情況下,提出了一種理想RSL模型,并利用該模型給出了基于RSL測(cè)量的復(fù)雜天氣所致鏈路衰減估計(jì)的理論性能極限,彌補(bǔ)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：147 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

受氧氣與水汽影響的單位衰減頻譜（水汽含量：7.5g/m3）

ぃ?約霸撇愕拇笮【?忻芮械墓叵�。�?頌岣呶佬峭ㄐ胖柿浚?嗣嵌栽撇愣暈?波信號(hào)的影響也進(jìn)行了深入的研究。云中的水汽或液態(tài)水是微波衰減的主要來(lái)源，不同云層類(lèi)型的液態(tài)水含量通常在0.4g/m3到1g/m3之間[134]，一些非降水云層中的液態(tài)水含量甚至低于0.1g/m3[135]。一個(gè)最為普遍使用的云層微波預(yù)測(cè)模型，是由Salonen與Uppala所提出的[136]。隨后，人們又針對(duì)云層與微波衰減之間的關(guān)系展開(kāi)了更為深入的研究[137-139]。然而，由于云層的流動(dòng)性與不穩(wěn)定性，使得利用現(xiàn)有模型預(yù)測(cè)云層衰減依然存在不可避免的誤差[104]。圖2-2受云或霧中的液態(tài)水影響的單位衰減頻譜Figure2-2Specificattenuationspectrumforliquidwaterdensityinthecloudsorfog微波信號(hào)的傳輸同樣會(huì)受到霧的影響。對(duì)于頻率低于300GHz的微波信號(hào)，在任何給定頻率的情況下，霧氣衰減幾乎與單位體積含水量呈線性的比例關(guān)系。通常情況下，霧中的液態(tài)水含量不超過(guò)1g/m3。當(dāng)霧中的液態(tài)水含量為0.032g/m3時(shí)，能見(jiàn)度約為610米。此時(shí)，30GHz的微波頻率所對(duì)應(yīng)的單位衰減值約為0.01dB/km，而100GHz頻率所對(duì)應(yīng)的約為0.15dB/km。當(dāng)霧中的含水量為0.32g/m3時(shí)，能見(jiàn)度減小至約120米。此時(shí)，30GHz與100GHz頻率所對(duì)應(yīng)的

博士學(xué)位論文26圖2-5當(dāng)降雨強(qiáng)度為0.5mm/h、10mm/h、50mm/h以及100mm/h時(shí)的單位降雨衰減頻譜Figure2-5Specificrainattenuationspectrumwhenrainfallintensityis0.5mm/h,10mm/h,50mm/hand100mm/h圖2-6不同水汽含量與降雨強(qiáng)度的大氣衰減與降雨衰減頻譜Figure2-6Spectrumofatmosphericattenuationandrainattenuationforvariouswatervapordensitiesandvariousrainfallintensities顯然，一條微波鏈路路徑上的整體降雨衰減，與其穿過(guò)的降雨場(chǎng)距離有關(guān)。假設(shè)鏈路整體降雨衰減由表示（dB），當(dāng)傳輸距離為時(shí)，鏈路整體雨衰可以被表示為：=∫d0(2.20)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3383757