一种非视距通信信道建模方法技术

本申请涉及一种非视距通信信道建模方法。现有的信道模型要么仅限于有效散射体积封闭的情况，要么无法精确地描述有效散射体积的边界，限制了信道模型的适用性，降低了信道模型的精确性。本申请提供的非视距通信信道建模方法，通过建立紫外非视距通信信道模型，根据收发端俯仰角和发散角将通信场景分为封闭有效散射体积和开放有效散射体积。分别进行处理计算路径损耗。本申请提出的紫外非视距通信信道模型不仅推广到了开放有效散射体积的情况，而且精确地描述了有效散射体积的边界，故扩大了模型的适用范围，提高了精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种非视距通信信道建模方法
本申请属于紫外散射通信
，特别是涉及一种非视距通信信道建模方法。
技术介绍
通常将无线通信系统的传播条件分成视距(LOS)和非视距(NLOS)两种环境。视距条件下，无线信号无遮挡地在发信端与接收端之间“直线”传播，这要求在第一菲涅尔区(FirstFresnelzone)内没有对无线电波造成遮挡的物体，如果条件不满足，信号强度就会明显下降。菲涅尔区的大小取决于无线电波的频率及收发机间距离。从发射机到接收机传播路径上，有直射波和反射波，反射波的电场方向正好与原来相反，相位相差180度。如果天线高度较低且距离较远时，直射波路径与反射波路径差较小，则反射波将会产生破坏作用。实际传播环境中，第一菲涅尔区定义为包含一些反射点的椭圆体，在这些反射点上反射波和直射波的路径差小于半个波长。非视距最直接的解释是，通信的两点视线受阻，彼此看不到对方，菲涅尔区大于50％的范围被阻挡。紫外非视距散射通信主要是通过日盲区紫外线的散射机制实现通信，由于其保密性强，背景噪声低等特点，逐渐成为了关注的热点。紫外非视距散射通信的关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非视距通信信道建模方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：/n1)建立紫外非视距通信信道模型；/n2)根据所述收发端的俯仰角和发散角将通信场景分为封闭有效散射体积和开放有效散射体积；/n3)将所述封闭有效散射体积描述为由一系列椭圆以及被直线相截的椭圆所组成的图形，计算路径损耗；/n4)将所述开放有效散射体积描述为由一系列椭圆以及被直线相截的椭圆所组成的图形，计算路径损耗；或者将所述开放有效散射体积描述为双曲线和被直线相截的双曲线，将空间双曲线反射到水平面，根据双曲线的渐近线倾角大小和所述接收端锥面的限制确定有效散射体积的边界，计算路径损耗；/n5)进行验证，并对所述紫外非视距通信信道模...

【技术特征摘要】
1.一种非视距通信信道建模方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
1)建立紫外非视距通信信道模型；
2)根据所述收发端的俯仰角和发散角将通信场景分为封闭有效散射体积和开放有效散射体积；
3)将所述封闭有效散射体积描述为由一系列椭圆以及被直线相截的椭圆所组成的图形，计算路径损耗；
4)将所述开放有效散射体积描述为由一系列椭圆以及被直线相截的椭圆所组成的图形，计算路径损耗；或者将所述开放有效散射体积描述为双曲线和被直线相截的双曲线，将空间双曲线反射到水平面，根据双曲线的渐近线倾角大小和所述接收端锥面的限制确定有效散射体积的边界，计算路径损耗；
5)进行验证，并对所述紫外非视距通信信道模型做理论分析。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中基于球坐标系和单次散射假设，建立紫外非视距通信信道模型，将所述模型表示为三重积分的形式。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述三重积分表示为：



其中：r表示所述发射端T和所述接收端R之间的距离，r1和r2分别表示所述发射端到散射点Q以及散射点Q到所述接收端的距离；TM和RN分别表示所述发射端和所述接收端的轴线；βT和βR分别表示所述发射端的发散角和所述接收端的视场角；θT和θR分别表示所述收发端的俯仰角，θs是光子散射偏转角，ζ表示RA′与RN之间的夹角，定义θ＝θR-ζ，φ表示的是RQ与RA′之间的夹角，γ表示RQ与RN之间的夹角；v表示有效散射体积；ΔRAA″垂直于平面ZTY，ΔRAA″所在的平面σ与所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建设，沈赞秋，苏萍，山涛，吴天峰，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44