海上通信信道模型
水下无线通信信道建模与性能优化研究

水下无线通信信道建模与性能优化研究水下通信是指在水下环境中进行的无线通信技术。
由于水的高吸收和散射特性,水下通信面临许多挑战,如高衰减、多径传播、多径干扰、大延迟和频率选择性衰落等。
因此,水下无线通信信道建模和性能优化是提高水下通信系统性能的关键技术。
首先,水下无线通信信道建模是研究水下传播特性、通信信道纹理和信道模型的过程。
水下信道的特点可分为时变性、传输损耗大和多径效应多等。
时变性是由于海洋环境的运动造成信号的传播参数随时间变化,如声速、传播距离和传播速度。
传输损耗大是由于水的吸收和散射导致信号能量的减弱,从而限制了通信距离。
多径效应多是指在水下环境中,信号在传播过程中经历多个路径,使得接收信号成为多个不同路径叠加的结果。
针对水下无线通信信道特性,研究者提出了多种模型来描述水下通信信道,例如几何光学模型、统计分布模型和物理层模型等。
其中,几何光学模型主要用来研究水下通信信号的传播路径和散射规律,通过追踪光束路径和模拟散射光线的传播来分析水下信道;统计分布模型则从概率分布角度描述水下信道,经常使用的模型是雷克维茨分布、对数正态分布和瑞利分布等;物理层模型则是基于对水下传播的物理理解,涉及声学和电磁学等领域的知识,以实时信道估计为基础,研究信道状态联系特性。
其次,水下无线通信信道的性能优化是指通过技术手段提高水下通信系统的性能。
性能优化包括了信号传输速率、通信距离、抗干扰能力和能源效率等方面的提升。
为了提高传输速率,可以采用多输入多输出(MIMO)技术,在水下多径效应严重的环境中利用多个发射和接收天线来增加传输通道的容量。
在提高通信距离方面,可以采用中继节点或者协作通信的方式,通过多跳传输扩大通信覆盖范围。
提升抗干扰能力的方法包括频率选择、干扰抑制和编码等技术手段。
为了提高能源效率,可以优化传输功率和调制方式,减少能量消耗。
为了实现水下无线通信信道的性能优化,还需要考虑水下环境的特点和通信系统的需求。
水声通信技术研究进展及应用
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水声通信技术研究进展及应用摘要:水声通信是当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式,由于其在民用和军事上都有重大意义,水声通信的研究一直是国内外研究的热点。
文章介绍了水声通信的历史,分析了水声通信发展的关键技术,讨论了水声信道的特点、系统组成和国内外的发展现状。
最后对未来的水声通信技术作了预测。
关键词:水声通信,通信信道,声纳,正交频分复用,声纳信号处理1 引言当今世界已进入了飞速发展的信息时代,通信是这一进程中发展最为迅速、进歩最快的行业。
陆地和空中通信领域包括的两个最积极、最活跃和发展最快的分支--Internet网和移动通信网日臻完善,而海中通信的发展刚刚崭露头角。
有缆方式的信息传输由于目标活动范围受限制、通信缆道的安装和维护费用高昂以及对其他海洋活动(如正常航运)可能存在影响等缺点,极大地限制了它在海洋环境中的应用。
另外由于在浑浊、含盐的海水中,光波、电磁波的传播衰减都非常大,即使是衰减最小的蓝绿光的衰减也达到了40dB/km,因而它们在海水中的传播距离十分有限,远不能满足人类海洋活动的需要。
在非常低的频率(200Hz以下),声波在海洋中却能传播几百公里,即使20 Hz的声波在水中的衰减也只有2—3dB/km,因此水下通信一般都使用声波来进行通信。
而在这个频率范围内,声波在水中(包括海水)的衰减与频率的平方成正比,声波的这个特性导致了水下声信道是带宽受限的。
采用声波作为信息传送的载体是目前海中实现中、远距离无线通信的唯一手段。
海洋水下信道是一个极其复杂的时间-空间-频率变化、强多径干扰、有限频带和高噪声的信道,这是至今还存在的难度最大的无线通信信道。
研究水声通信必须综合物理海洋学、声学、电子技术和信号处理等多种学科和技术的知识,现在水声通信的研究已经成为各国科学和工程技术人员研究的热点之一。
另外,海洋声学技术尤其是水声通信技术是国际发达国家对我国实行封锁的领域,因此研制具有自主知识产权的水声通信技术意义深远。
海上通信信道模型
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海上通信信道模型摘 要 海上的通信通常工作在复杂多变的信道环境下,由于受地球弧度和海浪、船只、海浪等的遮挡,以及存在深衰落和多径效应,设计海上通信系统时需要充分考虑这些不利因素的影响。
本文只就海面反射以及大气吸收损耗做出简单的海上通信信道模型,通过Matlab 进行信道仿真,并对仿真结果进行了简要的分析。
关键词 海上信道特性;海面反射;大气吸收损耗;信道建模与仿真海上通信同陆地上通信相比,具有自己的环境特点。
首先,在地形上,海上障碍物遮挡比较少,这样导致的直接结果就是电波传播余隙大,所以电波在海上传播时,绕射损耗比陆地上小。
同时,传播余隙增大,增加了电波反射。
并且电磁波在海上传播时,如果掠射角很小,在微波波段内反射系数就比较大。
这样反射波的影响也比在陆地上大。
本文仅考虑海上通信信道为海面反射以及大气吸收损耗的简单模型,没有考虑绕射损耗、云雾衰减、雨衰、海浪高度以及海洋恶劣环境等因素的影响,对海面反射以及大气吸收损耗的简单模型进行仿真运算。
2 信道传播特性 2.1 自由空间传播损耗在海上通信传播模型当中,一般将电波视作自由空间传播,由参考文献可知自由空间传播损耗p L 为:d f L p lg 20lg 2045.32++= (1)式中,f为工作频率(MHz),d为收发天线之间的距离(km)。
图1 空间传播损耗与收发天线距离之间关系曲线自由空间传播损耗仿真结果如图1,可以看出自由空间损耗与天线间收发距离基本上是成对数增长关系,随着天线间距离的增加,自由空间损耗呈对数增长。
2.2 海面反射传播损耗目前,在移动通信的海面传播损耗预测中,一般都把海面的电波视作自由空间传播,这与实际情况有较大的误差。
因为,在海面上接收的信号除了直接的视距信号外,还有海面反射信号。
地球是个球体,所以在地面和海面都不是平面,而是球面,因此电波通过海面的反射,实际上是光滑球面对电波的反射。
总的接收信号应是直射与海面反射的合成信号。
BELLHOP模型应用实例
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BELLHOP模型应用实例从信道估计的角度出发,发射信号x(p,τ,t)相当于信道的输入信号,把水声信道看做一滤波器,其冲激响应函数为ℎ(p,t,f),接收信号y(p,t,f)相当于信道的输出信号。
这里用p代表空间位置,t代表时间,f代表频率。
将海洋海军看做水声信道的原理图如下图所示。
水声信道原理图信道的输入与输出可以由卷积运算结合起来,即;τy(p,t,f)=∫ℎ(p,t−τ,f)x(p,τ,t)dτ−∞从这个观点看,声波信号在水声信道传播过程中所受到的影响都是由信道的冲激响应函数ℎ(p,t,f)来决定。
因此,只要取得发射信号x(p,τ,t)和接收信号y(p,t,f),就有可能通过一定的数学运算来求解ℎ(p,t,f),从而掌握水声信道的性质,也即掌握了声波在海洋中传播的规律。
反过来,只要掌握了反映水声信道特性的脉冲响应函数ℎ(p,t,f),就有可能通过卷积等数学运算从接收信号y(p,t,f)中恢复出发射信号x(p,τ,t),从而解决了水声通信、水声信号探测、识别等诸多问题。
同理,我们通过配置海洋水声信道的环境参数,通过BELLHOP模型计算出水声信道的冲激响应函数ℎ(p,t,f),从而可以通过x(p,τ,t)和ℎ(p,t,f)的卷积得到接收信号y(p,t,f)。
本文以正弦信号为例,通过配置海水信道的环境参数,通过BELLHOP模型计算出水声信道的冲激响应,从而通过输入信号与冲激响应的卷积得到输出信号。
1. 首先设置海水信道的环境参数文件“test.env”,本文的参数设置如下:在matlab 的命令行操作如下: >>bellhop 'test'<ENTER>生成“test.arr ”文件,读取“test.arr ”文件,绘制冲激响应如下图所示:2. 编写matlab 程序,计算输出信号。
1)参数设置:相对时延/s归一化幅度归一化冲激响应2)创建输入信号:3)读取“test.arr”文件,获取所需的幅度和时延:4)对单位冲激响应进行采样,并与输入信号做卷积,得到输出信号:5)绘制发送与接收信号波形:发送与接收信号波形如下图所示:对单位冲激响应采样的函数:00.050.10.150.2发送信号时间/s 幅值(V )5.255.35.355.4 5.45 5.54接收到的信号时间/s幅值(V )。
海上VHF无线信号传播模型测试验证研究
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交通运输部海事局通过近10年的AIS岸基系统建设,现已建成全世界最大的AIS岸基网络,覆盖了沿海30海里以内水域和内河四级及以上高等级航道。
但随着海上无线数据通信业务量和船岸、船舶之间的数据业务交流需求快速增长,以实现船舶相互识别和避免碰撞为主要目标的AIS,却逐渐额外承担起了船岸数据通信的任务,导致AIS信息阻塞等问题,进而影响航行安全。
2013年,国际海事组织(IMO )提出发展VDES系统,以解决AIS数据通信的压力。
VDES系统是AIS系统的加强和升级版,在集成了现有AIS功能的基础上,增加了特殊应用报文(ASM )和宽带甚高频数据交换(VDE )功能,可以有效缓解现有AIS 数据通信的压力,为保护船舶航行安全提供有效的辅助手段,同时也将全面提升水上数据通信的能力和频率使VHF Radio Signal Propagation Model海上VHF无线信号传播模型测试验证研究邓祝森1,夏启兵1,李 巍1 ,苏 青2 ,郭泽辉2邓祝森,男,正高级工程师,毕业于大连海事大学交通运输管理工程(航标管理)专业,现任交通运输部北海航海保障中心副主任。
长期从事航标管理、船舶管理、信息化建设等管理和研究工作,先后主持或参与70余项技术标准、管理规定编制,主持或参与40余项科技创新研究课题,获国家专项资金支持1项,获省部级科技奖励3项、发明专利1项、实用新型专利2项、外观设计专利1项。
收稿日期:2020-12-23;修回日期:2021-03-18(1.北海航海保障中心 天津 300450;2.遨海科技有限公司 辽宁 大连 116000)DENG Zhu-sen1, XIA Qi-bing1, LI Wei1, SU Qing2, GUO Ze-hui2(1.NGCN, Tianjin 300450,China; 2. Aohai Technology Co., Ltd., Dalian, Liaoning 116000, China)摘 要:以甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)为研究对象,合理选用有效可行的海上传播模型,并通过两次海上航行试验,验证VDES系统中各信道在不同距离下的通信能力,判断影响VDES系统通信距离的主要因素,为VDES系统的建设提供技术支撑。
关于海面无线传播模型的探讨
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关于海面无线传播模型的探讨(2004-01-17 16:35:23)华为公司无线网络规划部何群黄云鹏I.概述随着人们对移动通信业务的依赖,人们期望在不久的将来能够实现无论何时何地都可以快捷方便地与任何人通话。
运营商也在从城市向农村甚至边远地区不断地拓展其业务范围。
在过去,当无线业务主要集中在人口稠密区时,人们主要关心的是市区传播模型、郊区传播模型和开阔地传播模型,而对海面这种特殊的无线传播环境研究较少。
随着经济的发展,沿海渔业、海上旅游业也迅速发展,尤其是渔民对移动通信的需求量很大,这些用户已经成为沿海城市运营商争夺的重点。
目前经典文献中认为海面无线信号的传播可以看作自由空间传播,但根据华为公司的海面测试结果,证明自由空间传播模型并不适用于预测海面覆盖;而采用Okumura-Hata模型加修正系数后也不能很好地适用海面传播环境。
本文在实测数据的基础上,结合二波模型并根据海面传播环境特点加以修正,拟合出了适合于海面覆盖预测的新的无线传播模型。
该模型是在900MHz频段上拟合出来的,对其它移动通信频段的覆盖预测也有借鉴意义。
海面远距离覆盖需要结合双时隙小区技术。
本文仅探讨海面这种特定环境下的传播模型,双时隙小区技术请参考相关资料。
A.无线环境特点无线电波在海面传播时,传播路径主要是通过空气传播的直达波和经过海面反射的反射波。
对于在海面船只上的移动台,受海浪的影响,移动台的实际高度有较大起伏。
而船只大小不同,也将使得移动台的使用高度发生变化。
根据华为公司对福建漳州附近的调查,一般渔船驾驶舱高度为3米左右,而客轮约为20米左右。
服务海面的基站通常选择在沿海山顶建塔,高度在50~200米之间不等。
由于海面传播损耗很小,信号可以传播到很远的海面上。
此时,地球不能再看作平面,而应把它看作球面,即地球曲率将对信号传播产生影响。
另外处于传播路径上的岛屿、山、巨轮也会对信号传播到来阴影效应。
海面传播路径如下图所示。
基于STK的海上卫星通信链路建模与仿真
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基于STK的海上卫星通信链路建模与仿真作者:徐曼睿张雅声来源:《现代信息科技》2022年第07期摘要:文章對海上远距离航行船只卫星通信链路连通性进行了研究,在理论分析卫星通信系统组成、天线和信道模型基础上,基于STK/Comm通信分析模块和软件集成的发射机和接收机模型、大气吸收模型、雨衰模型,完成链路参数设置,构建包括星间链路的卫星通信链路仿真环境,利用软件动态处理能力完成三维态势可视化显示,生成了详细海上卫星通信多跳链路性能报告,并对可能存在的干扰进行分析,为海上卫星通信链路的设计提供重要参考。
关键词:多跳通信链路;可视化仿真;STK中图分类号:TP391.9 文献标识码:A文章编号:2096-4706(2022)07-0053-05Modeling and Simulation of Maritime Satellite Communication Links Based on STKXU Manrui, ZHANG Yasheng(Graduate School, Space Engineering University, Beijing 101416, China)Abstract: This paper studies the connectivity of satellite communication links for the maritime long-distance sailing ships. On the basis of theoretical analysis of satellite communication system composition, antenna and channel models, based on the STK/Comm communication analysis modules, software-integrated transmitter and receiver models, atmospheric absorption models and rain attenuation models, this paper completes the setting of the link parameters, builds a satellite communication link simulation environment including inter-satellite links, uses the software dynamic processing capability to complete the three-dimensional situational visualization display,and generates the detailed maritime satellite communication multi-hop link performance reports. And the possible existing interference is analyzed to provide an important reference for the design of maritime satellite communication links.Keywords: multi-hop communication link; visualization simulation; STK0 引言信息化的急速发展使海上作战任务面临节奏快、覆盖空间大、情况复杂的情况,对海上战场通信传输可靠性和时效性提出更高要求。
水声通信系统中信道估计和均衡技术研究

水声通信系统中信道估计和均衡技术研究随着数字通信技术的发展,信息的传输和接收已经不再依赖于传统的有线接口,而更多地采用无线接口。
在海洋通信中,由于水的阻尼和散射特性,水声通信成为了一种主要的无线通信技术。
在水声通信技术中,信道估计和均衡技术是其中的两大核心技术,本文将对这两个技术进行深入研究。
一、水声通信信道特点水声通信信道的特点与一般无线通信的特点有很大的不同。
由于水分子在运动时波动比较频繁,所以水声信道会带来三个主要的方面的影响:1. 多路路径效应:水分子的快速运动导致水声信道的传输路径发生变化,信号同时到达接收端的多个传输路径上,导致系统的多路径衰落。
2. 蓝噪声:水声信道会引发蓝噪声,这是一种在低频率处具有比较强烈的噪声干扰的噪声。
由于海底活动和环境的变化,这种噪声会经常地发生变化。
3. 时变性:由于海水中溶解气体的不稳定性、温度、盐度、水压等环境因素的影响,水声信道的传输速度和衰落状况会不断变化,因此水声信号的传输速度和幅度会发生变化。
以上三个因素会导致水声信道的信号很难传输,这就需要信道估计和均衡技术的支持。
二、水声通信信道估计技术水声通信信道估计的目的是获得信道传输状况的信息,比如说带宽、噪声、信号强度、时变性和多路径等。
为了实现这个目标,当前主要采用了两个技术:扩展卡尔曼滤波技术和小波变换思想。
首先,扩展卡尔曼滤波技术是将卡尔曼滤波技术应用到非线性情况下的信号估计中,这种方法能够应对信号差别比较大、时变性比较强的情况,能够很好地应对水声信道的变化情况。
其次,小波变换思想是指将原始信号表示为不同频率和时间上的一系列小波函数相加的形式,这一技术可以用于信号的去噪和特征提取,能够很好地应用到信道估计中。
三、水声通信均衡技术为了得到传输信号,必须在接收端进行均衡,以消除多路径的干扰,减小信道传输时的失真。
目前主要使用的水声通信均衡技术有以下几种:线性均衡、时域均衡和频域均衡。
1.线性均衡线性均衡是传统的均衡方法,它仅限于单径线路场景;此方法可以用于去除白噪声的干扰,但无法处理多径干扰和波形畸变。
基于NS-3的海上移动场景LoRa网络性能研究
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基于NS-3的海上移动场景LoRa网络性能研究作者:李凌翎朱谦任久春来源:《微型电脑应用》2019年第03期摘 要:近几年来,低功耗广域网(Low Power Wide Area Network (LPWAN ))技术以功耗低、距离远、网络部署规模大的优势在物联网应用中兴起。
LoRa 作为LPWAN 技术的热门技术之一也成为了研究和应用的重点。
目前,对LoRa 技术的研究大多数是在陆地场景,海上场景研究较少。
而在物联网中,海上移动场景也是重要的应用场景,因此研究LoRa 技术在海上移动通信的性能有其重要的意义。
使用NS-3仿真平台,通过仿真平台中的LoRaWAN 模块,建立海上通信信道模型和节点移动模型,研究LoRa 技术在海上环境移动场景下的数据包投递率、网络规模等性能,为今后实际应用提供理论基础。
关键词:LoRa;LoRaWAN;NS-3;LPWAN;IoT;海上移动通信中图分类号:TN92; TN914.42文献标志码:AAbstract:In recent years, the low power wide area network (LPWAN) technology is gaining momentum as enabling technologies for the Internet of Things with advantages of low power consumption, long distance, and large-scale network deployment. LoRa, as one of the most prominent LPWAN technologies, has become the focus of research and application. At present,most researches on LoRa are on land scenes, and there are few studies on maritime scene, which is an important scenario in the Internet of Things. Therefore, it is of great significance to study the performance of LoRa technology in maritime mobile communications. In this paper, we use the NS-3 simulation platform to evaluate the performance of LoRaWAN in maritime mobile scenario. A maritime communication channel model and a node mobility model have been established, and then combined with LoRaWAN module in NS-3 to study the LoRa network performance. The simulation results are focus on packet delivery rate and network capacity, which can provide for theoretical basis for future practical applications.Key words:LoRa; LoRaWAN; NS-3; LPWAN; IoT; Maritime mobile scenarios0 引言物聯网中节点数量多、网络规模大,需要考虑节点成本、电池寿命、数据速率、传输延迟、移动性等因素。
紫外光通信特点和信道模型的介绍及紫外光通信系统的设计与实现
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紫外光通信特点和信道模型的介绍及紫外光通信系统的设计与实现紫外光波长10~400nm,是光谱中波长最短部分,主要由太阳辐射出来,又称紫外线,紫外光传输性能与传输范围内大气的品质密切相关,如大气中的O3浓度、散射粒子的浓度、大小、均匀性、几何尺寸等。
研究大气中分子和粒子的散射时主要考虑Rayleigh 散射和Mie散射。
与此同时,紫外光的传播方式以散射为主,虽然传输过程中衰减严重,但可绕过一定障碍物,这两点决定了紫外光通信系统可以实现全天候的非视距通信(Non Line Of Sight,NLOS)。
随着国内日盲段紫外LED生产线的投产,紫外光通信的实现将更具可行性。
1 研究背景紫外光作为通信手段被提出最早在上个世纪初,当时美国军方提出用于海军海上通信。
国内近两年在此领域研究的也有一些,其中国防科技大学在2007年研究了一款直升机紫外光通信系统,在这项研究中是国内首次使用日盲段LED点阵作为光源,并在样机上实现通信;重庆大学光电研究试验室在2006年也完成了基于紫外光的语音系统设计与实施,该系统在反映灵敏度及抗干扰方面都有着不错的表现。
与此同时,在业界领先的美国加州大学Center for UbiquitousCommunication by Light实验室,在2007年实现了在使用光功率为0.5mW的10个24单元阵列LED为紫外光光源,00K调制方式下紫外光通信的数据传输速率达到了如表1所示,包括视距通信(Line Of Sight,LOS)和非视距通信两种方式。
表1 不同距离,误码率下紫外光视距和非视距通信的数据传输速率2 大气散射信道由于紫外光是在大气中进行无线传输,大气信道的质量直接关系到通信质量,传输距离等重要通信指标。
当散射粒子的直径远小于波长时就发生Rayleigh散射,大气分子对紫外光的散射就用Rayleigh散射理论来处理,但是只有在晴朗天气(能见度Rv≥20 km)中Rayleigh散射才是主要的。
水下通信信道建模与信号处理技术研究
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水下通信信道建模与信号处理技术研究水下通信是一门研究如何在水下传送信息的科学。
水下信道是与陆地信道不同的,接收到的信号会受到海水的散射、衰减和多径效应等因素的影响,从而导致信号的失真和传输质量的下降。
因此,如何建立水下信道模型和采用合适的信号处理技术,成为实现有效水下通信的关键。
一、水下信道模型建立准确的水下信道模型是水下通信研究的重点。
由于海洋环境比较复杂,建立精确的信道模型具有一定难度。
通常使用的水下信道模型包括大尺度特征、小尺度特征和多路径传播特征。
1. 大尺度特征大尺度特征是指水下信道因深度和地理位置等因素产生的损耗。
常用的大尺度特征模型有海洋传播损耗模型、深度损耗模型和远场传输模型。
其中远场传输模型是一种较为精确的大尺度特征模型,它可以通过测量传输距离和传输损耗得到,是目前常用的水下信道模型。
2. 小尺度特征小尺度特征是指水下信道因多径散射和相干成分引起的时变性等因素带来的波形失真。
在小尺度特征模型中,常见的是波束走时差、相位噪声模型以及抖动噪声模型等。
3. 多路径传播特征多路径传播特征是指水下通信信号会经过多条路径到达接收器,产生信号的多径效应,从而引起信号的衰落和失真。
因此,在水下通信系统中,对传播路径的研究尤为重要。
传播路径的影响因素包括,水下环境的不均匀性、海底地形结构以及水下天线的方向等。
二、信号处理技术信号处理技术是指对收到的水下通信信号进行处理,以恢复原信号的技术手段。
常用的信号处理技术包括扩频技术、自适应均衡技术和Turbo码技术等。
1. 扩频技术扩频技术是通过将低速码流扩展到较宽的频带上,在信号传输过程中,使信号抗干扰性能更好。
水下通信扩频技术有直接序列扩频技术和频率同步扩频技术,分别适用于不同的水下场景。
2. 自适应均衡技术自适应均衡技术是基于反馈和纠错的思想,运用数字信号处理技术将接收到的失真波形恢复为原始值。
在水下通信中,自适应均衡技术能够有效地抑制多径干扰和相干成分的影响。
海上短波通信的建模
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海上短波通信的建模作者:韩衍霜杨晓李广儒来源:《电子技术与软件工程》2018年第17期摘要本文针对由陆地发出的高频无线电波,考虑当它从电离层反射到海面的情况,采用贝叶斯线性回归模型解决平静海面反射问题,进一步用EM(期望最大化)算法求解复杂贝叶斯模型进而解决汹涌海面的反射问题,并比较二者反射强度的不同;采用海上信道模型分析汹涌的海面上信号接收问题,并且进一步分析行驶的船舶使用短波进行通信,接收天气和交通报告的具体工作原理。
【关键词】短波贝叶斯线性回归模型 EM算法海上信道模型1 引言一般来说,频率在3-30MHz之间的无线电波为短波,通常以地波、天波、电离层波导模式传输,适用于长距离通信、地一空通信等。
短波通信也称为高频(HF)通信,主要是利用电离层反射天波,并可以在不建立中继站的情况下实现远程通信。
长期以来,短波通信因其灵活性强、抗破坏能力强、通信距离远等优点,被广泛应用于各个部门,用于信息的传输,同时,它也是高空飞行和海上航行必不可少的通信手段。
海上短波通信采用了全数字通信技术、自适应技术、软件扩展技术等先进的现代通信技术。
随着科技的发展,船舶与岸上的通信效率要求越来越高,目前,我国已建立了多个短波海岸站,许多船舶已经有了短波电台以及无线电导航设备,可以快速实现有效定位。
船岸之间的通信设备,已经由单一的调制方式和模拟信号传输,发展为多种通信方式,如卫星通信、调频无线电话等,其中,短波通信是海上远程通信的重要方式。
但是因为短波通信在信息传输时对频率要求高,极易受到噪声和磁场的干扰,所以提高短波通信的有效性和可靠性,对短波通信的发展具有重要意义,以下对短波通信时电波的传输进行建模研究,分析在电波在传输过程中的具体行为。
2 无线电波在海面传播的数学模型2.1 贝叶斯线性回归模型在海洋表面进行无线电波传播时,假设噪声为高斯白噪声、传输损耗为自由空间的损耗,反射波的辐射强度与反射率R和透射率T有关,但这两个变量不是独立的,它们具有一定的相关性。
海洋通信的发展现状与时代挑战

海洋通信的发展现状与时代挑战发布时间:2021-09-06T15:30:36.560Z 来源:《科学与技术》2021年第12期4月作者:王鹏辉[导读] 海洋通信的发展受到环境以及施工条件等多种因素的影响,海洋环境的复杂多变,以及通信相关王鹏辉海警总队第六支队青岛市 266000摘要:海洋通信的发展受到环境以及施工条件等多种因素的影响,海洋环境的复杂多变,以及通信相关基础设施建设难度较大等现实条件,大幅增加了海洋通信的发展难度。
近几年来,我国海洋经济得到快速发展,相关产业对海洋通信提出的需求,以及海事活动的日趋频繁,深刻反映了大力发展海洋通信的重要意义与迫切性。
基于此,本文围绕海洋通信的发展展开讨论,在简要论述现阶段海洋通信的发展现状及问题的基础之上,对海洋通信面临的时代挑战进行分析,并就如何推动海洋通信的高质量发展提出几点建议。
关键词:海洋通信;发展现状;技术动态引言2013年,我国政府提出“一带一路”发展战略,海上丝绸之路战略的提出与实施,对海洋通信行业的发展带来了重要挑战。
以推动海洋经济的发展、满足海事活动开展的客观要求为目标,海洋通信行业的发展现状以及现阶段面临的技术瓶颈受到了全社会的广泛关注。
从客观实际来看,海洋通信行业的发展与海洋环境之间存在密切的关联,受客观条件的限制,海洋通信的发展滞后于陆地通信,通信环境的复杂多变,以及配套基础设施建设的难度偏大,诸如此类的问题都给技术研发、系统建设等工作带来了巨大挑战。
而在学术研讨领域,汲取国内外的先进经验与技术成果,研发新一代的通信技术,提升海洋通信的质量与建设水平,是学术界备受瞩目的焦点。
1 海洋通信相关概述“一带一路”战略的实施与海洋通信的发展存在密切关联,在研发、应用新一代通信技术的基础之上,逐步完善海洋通信相关基础设施,能够为海域通信提供可靠的支持。
目前,海洋通信网络存在不同类型,常规网络主要包括无线通信、卫星通信、岸基移动通信等若干不同的系统,各类系统的通信存在以下问题:(1)通信带宽的高低存在差异;(2)有明显的覆盖盲区,不能做到无缝、可靠覆盖;(3)通信制式不兼容;(4)管理机制存在一定的缺陷,管理效率与质量偏低。
烧脑的“水下通信”

烧脑的“水下通信”水下通信是在水下环境中进行数据传输的过程,广泛应用于海洋勘探、海底管道监测、海底油气输送、海底电缆传输、海洋生态环境监测等领域。
本文将从水下通信的概念、技术原理、应用领域等方面,为大家介绍烧脑的“水下通信”。
一、概念水下通信是指在海洋或淡水环境中实现通信的技术。
通信设备将信息信号转换为水中传输所需的能量,经过水中的传输介质耗散逐渐降低能量,同时还必须抵御海水带来的强烈干扰。
因此,水下通信又被称为“三无通信”,即无线、无光、无电,是一项至今仍在探索中的技术。
二、技术原理1.水下声信道原理水下声信道是指在水下环境中,由于水的性质所形成的可传输声音的信道。
相对于其他传感器,声传感器器具有价格低廉、工作频率范围宽、波时多径效应小等优点,因此被广泛应用。
电磁波和声波一样,在水下环境中也可以传播。
由于电磁波的传播速度远快于声波,水下电磁通信具有传输速率高、抗干扰性能强、能耗低等优点。
目前,水下电磁通信主要应用于水下机器人与地面控制站之间的远程控制和数据传输。
三、应用领域1.海洋勘探随着人类对深海的开发程度不断提高,海洋勘探已成为水下通信的一个重要应用领域。
水下声纳、海水电导率测量仪、水下摄像机等设备,都需要进行数据传输,水下通信技术的应用使得这些设备可以实时获得数据,实现更加精准的勘探。
2.海底管道监测随着海底油气的开采和海洋输油管道的铺设,海底管道监测越来越重要。
利用水下声纳和水下电磁通信等技术,可以实现对海底管道的实时监测,以及对管道周围的海洋生态环境进行监测和评估。
3.海底油气输送水下通信在海底油气输送领域的应用,可以实现油气井与生产平台、生产平台与输油船之间的远程监测和控制。
通过水下通信技术,可以实现油气井的实时监测,提高油气开采效率,同时也提高了生产安全性。
4.海底电缆传输随着浅海和深海电缆的铺设规模的不断增大,水下通信技术在电缆传输领域的应用越来越广泛。
水下通信可以保证电缆传输过程中的数据稳定性和传输速度,同时也确保了电缆的安全性。
水下声学信道建模与深度学习信号处理技术研究
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水下声学信道建模与深度学习信号处理技术研究水下声学信道建模与深度学习信号处理技术是目前在水下无线通信领域内的热门研究方向,该技术能够有效地解决当前水下通信中的一系列问题,例如传输误码率高、数据传输速率慢、通信距离短、抗干扰能力差等问题。
一、水下声学信道建模水下传输信号的传播路径比较复杂,会受到水下生态环境、水体状态、声源特性等因素的影响。
因此,在进行水下无线通信时,必须充分考虑水下声学信道建模的问题。
传统的水下声学信道建模主要采用的是波动理论和统计学方法,但这些方法在处理海洋信道时存在一些局限性,例如模型的不准确性、数据量的不充分等。
因此,人们开始研究基于深度学习机器学习技术的水下声学信道建模方法。
深度学习技术的优点是能够自适应对信道特性进行建模,通过大量实验数据进行训练,有效地提高了水下信道建模的精度和准确性。
例如,深度神经网络模型能够自动地提取不同频率下的特征,并逐步构建出更为准确的水下声学信道模型。
二、深度学习信号处理技术传统的水下信号处理技术主要包括滤波、均衡和调制等方法,但这些方法不能完全解决水下信号处理问题。
随着深度学习技术的不断发展,人们开始将其应用于水下信号处理领域。
基于深度学习的水下信号处理方法主要包括自适应均衡、自动编码器、卷积神经网络等技术。
这些技术能够有效地降低信号的误码率、提高信号的传输速率和传输距离、增强信号的抗干扰能力等。
例如,利用卷积神经网络技术可以进行提取水下信号中的特征,从而实现信号的自适应均衡和处理。
此外,自动编码器技术也可以通过大量训练数据实现水下信号处理的自适应性,从而提高信号的处理准确度。
三、深度学习技术的应用与展望深度学习技术已经成为水下无线通信领域内的重要研究方向,其应用前景十分广阔。
一方面,深度学习技术可以用于构建更为准确的水下信道模型,从而为水下无线通信提供更为可靠的理论基础;另一方面,深度学习技术也可以用于水下信号的处理和解码,从而提高信号的传输速率和抗干扰能力。
水下无线通信技术探析
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水下无线通信技术探析提纲:一、水下无线通信技术的现状和挑战二、水下无线通信技术的原理和分类三、水下无线通信技术的应用四、水下无线通信技术发展趋势五、水下无线通信技术的关键技术和未来研究方向一、水下无线通信技术的现状和挑战随着海洋开发和利用的日益深入,水下通信已成为当前和未来的重要领域。
海底地质、海底资源开发、海洋军事等应用领域都需要水下通信技术的支持。
然而,水下环境物理参数复杂且变化快速,水下传输信道极度严峻,水下通信的数据传输速率低且传输距离有限,这些都是水下无线通信技术所遇到的挑战。
因此,水下无线通信技术的研究变得越来越重要。
二、水下无线通信技术的原理和分类水下无线通信技术包括声学通信、水电磁通信和光学通信等。
声学通信利用声波在水中传输数据,是现在水下通信中主要的技术。
水电磁通信是指利用较低频率的电磁波在水中传输数据。
光学通信则是将激光束或LED光源扫描波导中的数据进行传输。
这三种技术各有优缺点,可应用于不同的场合。
三、水下无线通信技术的应用1. 海底地质勘探:声学通信技术在深海勘探领域有着广泛应用,可以对海底地质进行高精度测量。
2. 海底资源开发:水下通信对于海底石油、天然气的开采,具有重要作用。
3. 水下机器人:配备无线通信设备的水下机器人可用于水下作业、海洋环境监测、海底地质勘探等领域。
4. 海上交通:声学通信技术可用于向具备语音和数据通信功能的船只发送海气象预报信息。
5. 海洋军事:水下无线通信在海洋军事中也具有重要作用,可以用于水下目标定位和水下舰艇通信等。
四、水下无线通信技术发展趋势在不断发展和完善的过程中,水下通信技术将更加稳定,传输速度和距离将会有所提升。
同时,水下无线通信技术将会与网络、绿色能源、环保与可持续发展等领域得到更广泛的应用,这也是水下通信技术的未来发展方向。
五、水下无线通信技术的关键技术和未来研究方向1. 信道建模技术:分析水下信道环境,建立合理的信道模型对于研究水下通信的技术方案和性能的分析有关键作用。
基于BELLHOP的水声信道时变模型
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基于BELLHOP的水声信道时变模型【摘要】随着海洋开发和信息产业的发展,对水声信道的研究日益重要。
传统的射线声学模型不能很好地反映水下环境的复杂多变性。
本文提出的BELLHOP--多普勒时变模型充分考虑了水体环境和信道几何结构等物理因素,反映了水声信道的衰减、多径、时变特性,并重点分析了多普勒效应造成信号频移和时间扩展(或压缩)的问题。
【关键词】水声信道;BELLHOP模型;多普勒时变效应;时变模型1.引言随着海洋开发和信息产业的发展,利用水声信道传送数据信息(如海洋环境监测数据、水下图像等)的需求不断增加。
因此,了解水声信道的传播特性并建立相应的信道模型对水声通信的发展具有十分重要的意义。
水声信道是一复杂多变的信道,具有严重的衰减、多径传播和时变的特性,同时受到海洋环境噪声的影响[1]。
因此要用准确的数学模型来描述水声信道是很困难的。
传统的水声通信信道仿真主要基于射线声学模型[2][3],如BELLHOP 模型[4]等。
BELLHOP模型是通过高斯波束跟踪方法[5],计算水平非均匀环境中的声场,它克服了传统射线模型中声影区强度为0和焦散线截面为0处声强度为无穷大的缺陷。
但它是静态模型,当收发节点固定时,信道冲激响应保持不变,因此它不能反映水声环境的时变特性。
本文在BELLHOP射线模型的基础上,针对水声信道的传播特性,重点考虑多普勒效应对信道的影响,引入了一种BELLHOP--多普勒时变信道模型。
同时对仿真中的各种参数进行了一定的理论分析。
2.时变信道模型2.1 信道时变特性图1为在实验室水池中的实测波形,接收端和发射端的水平距离为6m,信号持续时间为1ms。
在本实验中,我们让接收端换能器以一定的速率靠近发送端换能器,然后观察任意3个不同时刻的接收信号波形。
从图1可以清楚地看出3个不同时刻的接收信号波形和强度发生了变化。
可见,实际的浅海水声信道具有严重的时变性。
图1 水池实测波形2.2 多普勒和时变效应声波在海水中传播时会受到多普勒效应的影响,这主要是由收、发端相对运动及海洋环境的不稳定性(如海面波浪运动和海中湍流等)引起的。
水声通信网络中的信道分析与优化

水声通信网络中的信道分析与优化随着人类社会的发展和科技的进步,我们对于海洋的领域也越来越关注。
而通信技术的进步正是推进人类了解和利用海洋的重要推动力之一。
而在水下通信技术中,水声通信技术研究得到越来越广泛的关注和应用。
水声通信技术以声波作为传输介质,具有频谱范围宽广、信道复杂、瓶颈问题等特点。
为了解决水声通信技术中的信号传输和传输率低、错误率高的问题,需要对水声通信网络中的信道进行分析和优化。
水声通信网络中的信道分析与优化是要对水声通信技术进行研究和改进首先需要解决的问题。
一、水声通信信道的分析1.水声通信信道的特点水声通信信道具有复杂性、无线穿透性和信道衰减。
在水声通信信道中,水流、海底反射、散射和吸收等因素会对信号进行干扰影响,从而降低信号的传递和传输效率,增加了信道传输的难度和复杂度。
所以,具有适应水声通信信道的特殊技术方案的研究和应用显得尤为重要。
2.信道传输的分析对于水声通信网络中的信道进行分析,需要从信道传输的角度出发,首先分析信道的输入输出特性。
水声信道的输入输出主要是声信号在传输过程中所受到的衰减、多径效应和频散效应等影响,它们都是造成期望信号与噪声信号混杂在一起的原因。
其中最主要的干扰是由多径效应引起的。
在水声信道中,由于水声波相对于电磁波来说速度较慢,故水声波在传输过程中会产生多次反射、折射和散射,从而在接收端叠加形成多径效应,影响传输速率和传输质量。
3.信道建模的分析对于水声通信网络中的信道进行分析,信道建模是不可避免的一个关键问题。
建立完整的信道模型可以更加直观地解释信道内的传输机理,促使人们深入地了解信道内的各种特性和现象,从而更有效地进行信道预测和信号优化。
常用的建模方法有多径分离法、主成分分析法、小波分析法等。
其中,多径分离法在信道建模中使用最广泛,可以适应不同的多径信道模型,提取多径信息并分离出多径衰落信道,具有高精度和可靠性的优点。
二、水声通信信道的优化1.信号处理的优化在信号处理方面,降低信噪比是提高水声通信信道传输质量的关键。
水声通信信道特性的建模与分析
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水声通信信道特性的建模与分析水声通信是一种可以在水下进行的无线通信技术。
由于水声传播环境的特殊性质,水声通信的信道特性与地面无线通信等有很大的不同。
因此,为了优化水声通信系统性能,需要对水声通信信道特性进行建模和分析。
本文将从多路径传播、衰减、拓扑结构等方面对水声通信信道特性进行探讨。
一、水声通信多路径传播水声通信的信道会出现多径传播的问题。
多径传播是指一个信号在传播过程中沿着不同路径到达接收端的现象。
当这些信号到达接收端时,会出现一定的时间差和相位差,导致信号干扰和失真。
因此,需要对水声通信信道中的多径传播进行建模和分析,以便在设计系统时对这些影响进行补偿。
建立水声通信信道多径传播模型需要考虑多种因素,包括水声信号的频率、信道的拓扑结构、传播距离和传播路径等。
多径传播的影响可通过信道衰减、时延扩散等方式进行描述。
其中信道衰减是指水声信号在传播过程中由于能量损耗而逐渐减小,而时延扩散是指信号到达接收端的时间差异。
对于水声信号的频率选择,一般会优先选用非低频信号。
因为在水下的传播中,低频信号会因为衰减和多径传播的影响而表现出明显的失真,使得接收端无法准确地还原原始信号。
而非低频信号在传播过程中会受到少量的衰减和干扰,同时其信号特性不容易被多种复杂的传播环境影响,更容易在水声通信中得到较为准确的还原。
二、水声通信信道衰减水声通信信道中会产生一些因素导致信号的衰减,如传播距离、水下控制和干扰等等。
因此,了解和描述信道衰减的特点对于进行水声通信建模和分析是非常重要的。
在水声通信中,信号会因为许多因素而衰减。
实际上,水声信号的衰减总是存在的,其强度主要受到水中分子的散射和吸收、传播距离的增加、和海底或其他水下装置的干扰等因素的影响,这些因素使得传输过程中的信号强度逐渐减小。
因此,在水声通信中,必须要对信道衰减进行建模和分析。
在数学模型中,通常采用衰减模型、路径损耗模型、能量损耗模型等来描述和处理信道衰减。
VDE-SAT下行链路信道建模方法
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VDE-SAT下行链路信道建模方法
丁港辉;李宗旺;谢卓辰;梁旭文
【期刊名称】《中国科学院大学学报(中英文)》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】海面的散射特性导致VDES海上通信信道模型复杂多变,在VDE-SAT下行链路中,低仰角通信导致海浪反射带来的多径效应更加严重。
针对此问题,提出一种基于球坐标系的VDE-SAT下行链路信道建模方法,根据不同海情级分析海浪反射对于信号接收特性的影响。
首先,将海面散射特性的统计结果参数化,结合地球曲率的影响,建立基于球坐标系的星船通信几何模型,基于此,得到海面有效漫反射区。
其次,建立星船通信链路的信号多径传播模型,基于G1139协议,根据各个路径的信道参数分析接收信号的功率分布,以及不同海情级下信号的接收特性。
仿真结果表明:在海况较好时,该多径信道以镜面反射为主;海况较差时,以漫反射为主。
相比于卷积码,Turbo码的抗多径性能更优。
【总页数】8页(P249-256)
【作者】丁港辉;李宗旺;谢卓辰;梁旭文
【作者单位】中国科学院微小卫星创新研究院中国科学院微小卫星重点实验室;中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN927
【相关文献】
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海上通信信道模型
摘要海上的通信通常工作在复杂多变的信道环境下,由于受地球弧度和海浪、船只、海浪等的遮挡,以及存在深衰落和多径效应,设计海上通信系统时需要充分考虑这些不利因素的影响。
本文只就海面反射以及大气吸收损耗做出简单的海上通信信道模型,通过Matlab进行信道仿真,并对仿真结果进行了简要的分析。
关键词海上信道特性;海面反射;大气吸收损耗;信道建模与仿真海上通信同陆地上通信相比,具有自己的环境特点。
首先,在地形上,海上障碍物遮挡比较少,这样导致的直接结果就是电波传播余隙大,所以电波在海上传播时,绕射损耗比陆地上小。
同时,传播余隙增大,增加了电波反射。
并且电磁波在海上传播时,如果掠射角很小,在微波波段内反射系数就比较大。
这样反射波的影响也比在陆地上大。
本文仅考虑海上通信信道为海面反射以及大气吸收损耗的简单模型,没有考虑绕射损耗、云雾衰减、雨衰、海浪高度以及海洋恶劣环境等因素的影响,对海面反射以及大气吸收损耗的简单模型进行仿真运算。
2 信道传播特性
自由空间传播损耗
在海上通信传播模型当中,一般将电波视作自由空间传播,由参
考文献可知自由空间传播损耗p L 为:
d f L p lg 20lg 2045.32++= (1) 式中,f 为工作频率(MHz ),d 为收发天线之间的距离(km )。
图1 空间传播损耗与收发天线距离之间关系曲线
自由空间传播损耗仿真结果如图1,可以看出自由空间损耗与天线间收发距离基本上是成对数增长关系,随着天线间距离的增加,自由空间损耗呈对数增长。
海面反射传播损耗
目前,在移动通信的海面传播损耗预测中,一般都把海面的电波视作自由空间传播,这与实际情况有较大的误差。
因为,在海面上接
收的信号除了直接的视距信号外,还有海面反射信号。
地球是个球体,所以在地面和海面都不是平面,而是球面,因此电波通过海面的反射,实际上是光滑球面对电波的反射。
总的接收信号应是直射与海面反射的合成信号。
一般情况下在考虑海面传播损耗时应考虑这两条路径的信号损耗。
电波在光滑球面上面的反射,见图2.其中C 是路径的发射点,虚线AB 是过C 点得切线。
同电波在平面上发射的情形一样,电波在光滑球面上的反射以满足入射角等于反射角的反射条件。
因此当路径两端的天线高度为1h ,2h 和站距d 确定之后,反射点位置C 就是一个确定的值,C 点的位置1d 必须符合下面的方程式所表示的条件:
()0223112212131
=+⎥⎦⎤
⎢⎣
⎡-+--Kadh d d h h Ka dd d (2)
公式(1)中,d 为站距
(km );1d 为反射点离一端的距离(km );12d d d -=,K 为等效地球半径系数,设
()
12125925.1h h h h Kd P --= (3)
()122
125.212
h h K d Q ++= (4)
2
3cos
Q P
ar =ϕ (5) 则
⎪⎭
⎫
⎝⎛++=
2403cos 221ϕQ d d (6)
图2 反射点计算图
过反射点C 得切线AB 把两端的天线高度1h 和2h 截为两部分。
由于地球的半径远远大于天线的高度,因此1h 和2h 可用下面近似式表示:
Ka
d h h h h 22
111
'1
1=∆∆+= (7)
Ka
d h h h h 222
22
'2
2=∆∆+= (8)
式中:1h 、2h 为天线高度;a 为地球半径;'1h 和'2h 为天线有效高度。
对于电波在球面上的反射,只要用通过反射点所作的切面来代替球面,以天线的有效高度代替天线的实际高度,就可以简化为在平面上的反射。
在计算时只要把天线有效高度'1h 和'2h 代替天线高度1h 和2h 就行。
这样所得到的反射衰落损耗为
(
)⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-+=λ
πλπd h h D D d L f '
2'102
02
4cos 214lg
10 (9)
其中0D 是地面等效反射系数。
在海上传播时,一般比较大,当掠射角很小时,取到1.这样就造成比较大的衰落。
图3是基站高度2h 为100m ,频率f 为3000MHz ,移动台高度1h 为50m ,通信距离d 为0到80km ,地球半径a 为6400km ,地球等效半径系数K =34,地面等效反射系数0D =1时反射损耗f L 与收发天线距离的曲线关系。
图3 反射损耗与收发距离关系曲线
大气吸收损耗
大气中对电波的吸收起作用的主要是氧气和水蒸气,以下主要考虑这两项:
氧分子损耗率,对于57GHz 以下频段,可按下式近似计算:
()5
22
20105.15781.4227.009.600719.0-⨯⨯⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+-+++
=f f f γ (10) 水蒸气分子损耗率与频率和水蒸气密度ρ有关可以用下式计算:
()9
22
103.73.2230073.6-⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+-+=ργf f w (11) 上式中ρ取值为3m g 。
在微波频段,电波传播路径靠近地面,所以对微波能量的大气吸收损耗αL 可以按下式计算,其中d 为视距传输距离:
()d L w γγα+=0 (12)
大气吸收损耗仿真结果如图4所示:大气吸收损耗与收发天线间距离基本上是成直线关系,随着天线间距离的增加,大气吸收损耗也越来越大。
图4 大气吸收损耗与收发天线距离关系曲线 3 结论
无线移动信道复杂多变,对它进行深入的研究有利于减少信道衰落对通信系统的影响,改善通信质量。
本文针对海上环境建立了海上电波传播损耗预测模型。
考虑了自由空间传播损耗和海面反射引起的路径损耗,以及大气吸收损耗。
通过上文得出电波传输对信道的影响,其表达式如下: r t f p G G L L L L ++++=α (13)
式中t G 、r G 分别为发射天线增益和接受天线增益,L 为电波海上传输损耗。
海上通信信道模型仿真结果如图5所示:传输损耗随收发天线
间距离呈波浪形增长趋势。
图5 未考虑天线增益的海上信道传播损
附录:海上通信信道模型代码
%自由空间传播损耗模型%
f=3000; %频率MHz%
d=0:80; %收发天线间距离%
Lp=+20*log(f)+20*log(d); %自由空间传播损耗%
%反射损耗模型%
K=4/3; %地球半径系数%
D0=1; %地面等效反射系数%
f=3000; %频率MHz%
a=6400; %地球半径km%
d=0:80; %收发天线间距离km%
x1=3*10^2/f; %波长,km%
h1=50; %接收天线实际高度m%
h2=100; %发射天线实际高度m%
P=*K*d*(h2-h1);
x2=*K*(h2+h1);
Q=(d.^2)/12+x2;
A=acos(P/Q.^(3/2));
d1=d./2+2*Q.^(1/2)*cos(A/3+240); %反射点到天线一端的距离% d2=d-d1; %反射点到另一端的距离%
h11=h1-d1.^2/(2*K*a); %接收天线等效高度% h22=h2-d2.^2/(2*K*a); %发射天线等效高度% bb=4**d./x1;
nn=d*x1;
cc=4**h11.*h22./nn;
dd=cos(cc);
yy=2-2*D0*dd;
qq=bb.^2./yy;
Lf=10*log(qq); %发射损耗%
%大气吸收损耗模型%
f=3000; %频率MHz%
d=0:80; %天线收发距离km%
p=; %水蒸气密度g/m3%
x1=f^2+;
x2=(f-57)^2+;
r0=+x1+x2)*f^2*; %氧分子损耗%
x3=^2+;
r1=+300/x3)*f^2*p*; %水分子损耗% La=(r0+r1)*d; %大气吸收损耗%
%海上通信传输损耗模型%
L=Lp+Lf+La; %传输损耗%。