[发明专利]一种超短波无线电台的信道建模方法

说明书

本发明公开了一种超短波无线电台的信道建模方法，用于移动台与移动台之间的超短波无线通信系统，所述移动台的收发天线高度为1‑10米，所述方法包括如下步骤：(1)计算信道的大尺度衰落；其中，利用引入修正因子的Okumura‑Hata模型计算路径损耗；(2)计算小尺度衰落；(3)将上述大尺度衰落、小尺度衰落相加获得无线通信信道的总衰落。本发明能够适应城市、郊区等多种区域场景的，并且建模过程计算量小，能够实现快速建模，为军事地面指挥、应急救援等特殊场合的移动台之间的无线通信系统设计提供了准确的数值计算依据。

技术领域

本发明属于无线通信信道建模技术领域，具体涉及一种超短波无线电台的信道建模方法。

背景技术

随着通信业务的迅猛发展，无线超短波通信技术受到广泛关注。超短波(UltrashortWave)包括甚高频(VHF)和特高频(UHF)两个频段，常用频率在30～900MHz，大量民用与军用无线电设备均工作在这一频率区间。超短波无线电台已经得到大量的实际应用，使无线通信具有移动性、多样性、实时性，在工程实际中，为了更好地研究通信系统，需要一个适用于超短波无线电台的信道建模方式。

已知在进行无线信道建模时，常用的路径损耗模型如Okumura-Hata模型等。Okumura-Hata模型是一个基于Okumura模型的数据的经验公式，适用的频率范围为150～1500MHz，主要应用于900MHz。该模型适用于点对点和广播通信，涵盖了1-10米的移动台天线高度、30-200米的基站天线高度，甚至可以延伸至1000米以及1-20公里的链路距离。

然而，尽管该模型提供的数据较齐全，应用较广泛，但对于一些移动台与移动台之间的通信，例如对讲机、车载台之间的通信，由于收发天线的高度都处于1～10米的范围，现有的Okumura-Hata模型无法提供有效参考。此外，针对信道的小尺度衰落，最常考虑的因素是多径时延拓展的影响，但目前在超短波频段的信道模型中还未见到多径时延拓展这个统计量的有关分布函数及其参数模型。

发明内容

为了解决当前信道建模方法中存在的问题，本发明提供了一种适用于超短波无线电台的信道建模方法，用于为移动台与移动台之间的超短波无线通信系统设计提供依据。

本发明提供的技术方案为：

一种超短波无线电台的信道建模方法，用于移动台与移动台之间的超短波无线通信系统，所述移动台的收发天线高度h_B为1-10米，所述方法包括如下步骤：

(1)计算信道的大尺度衰落；其中，利用引入修正因子α的Okumura-Hata模型计算路径损耗L_U：

式中，f为工作频率，C_H为受频率影响的移动台天线高度修正系数，为移动台天线修正系数，其中1α5，d为移动台与基站之间的距离；

(2)计算小尺度衰落；

(3)将上述大尺度衰落、小尺度衰落相加获得无线通信信道的总衰落。

进一步地，采用如下步骤计算小尺度衰落：

步骤1、计算功率时延分布；

步骤2、确定时延拓展的概率密度分布曲线；

步骤3、获取多径中每条径的相对时延；

步骤4、基于均方根时延拓展τ_RMS以及每条径的相对时延，根据功率实验分布函数和均方根时延拓展公式计算不同径的相对功率。

进一步地，所述步骤2中，通过使用对数正态分布来拟合时延拓展的概率密度函数。