基于多业务的全覆盖电波传播模型制造技术

本发明专利技术涉及无线电波传播技术领域，尤其是指基于多业务的全覆盖电波传播模型，其包括频率在10kHz和30MHz间的地波传播模型：进行路径剖面分析，判断路径类型，借助地形数据和土地利用数据通过基本数据计算得到；最终再使用Millington方法获取非均匀路径的场强；频率在30MHz和50GHz间的地波传播模型：预测程序准备，输入数据，路面剖面分析，计算路径参数；建立计算子模型用于计算，将输入参数代入到计算子模型中，获取预测结果。本申请的基于多业务的全覆盖电波传播模型适用于距离从3千米至1,000千米的30MHz至50GHz频率范围内的信号增强和衰落造成的地面传播路径损耗。和衰落造成的地面传播路径损耗。和衰落造成的地面传播路径损耗。

【技术实现步骤摘要】
基于多业务的全覆盖电波传播模型


[0001]本专利技术涉及无线电波传播
，尤其是指基于多业务的全覆盖电波传播模型。

技术介绍

[0002]应用于地波在30MHz以下频率传播，地面对电磁波的传播有很大影响，主要地面上障碍物和地形会对电磁波的传播产生反射、散射和折射等影响。通常在100MHz以下的低频率段，电磁波在穿过地面、建筑物和植被等散布物时所遇到的阻碍和反射而导致的信号衰减是显著的。这种损耗随着频率增加而增加，因而对需要考虑地面散布物影响的无线电通信、雷达等电磁场应用领域。考虑引入附加散射损耗是必要的。
[0003]本专利技术是基于土地利用数据的支撑，解析了电磁波在传播路径两端的地貌信息而实现了高分辨率下的自动匹配。现阶段大部分实现的算法或者工程软件加入了地形数据。而对地貌数据处理，更多依赖人为的采集土地覆盖信息，再判断得出附加高度，电导率，介电常数和粗糙程度参数值四项参数。并通过一些优化措施提高了较传统方式上的直接读取地图文件(地形和土地利用数据)的计算效率，使得自动匹配功能在应用到实际计算场景有良好的性能表现。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供基于多业务的全覆盖电波传播模型，该基于多业务的全覆盖电波传播模型适用于距离从3千米至1,000千米的30MHz至50GHz频率范围内的信号增强和衰落造成的地面传播路径损耗。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]基于多业务的全覆盖电波传播模型，其包括
[0007]频率在10kHz和30MHz间的地波传播模型：
[0008]预测程序准备，通过基本输入参数计算得到初始输入参数；
[0009]进行路径剖面分析，判断路径类型，借助地形数据和土地利用数据通过基本数据计算得到；
[0010]当该路径类型为均匀路径时，输入参数判断是否有对应的预测场强值，有对应的预测场强值，则直接确认为该均匀路径的场强，当参数范围内没有直接对应的场强值时，则通过线性内插和外推法来预测，获取该均匀路径的场强；
[0011]当该路径类型为非均匀路径时，将非均匀路径划分为多段均匀路径，将每段均匀路径分别输入参数判断是否有对应的预测场强值，采用上述同样的场强确认方法，最终再使用Millington方法获取非均匀路径的场强；
[0012]频率在30MHz和50GHz间的地波传播模型：
[0013]预测程序准备，输入数据，路面剖面分析，计算路径参数；
[0014]建立计算子模型用于计算，将输入参数代入到计算子模型中，获取预测结果，其中
计算子模型包括：
[0015]子模型1：近地球表面的普通传播；
[0016]子模型2：不规则传播
[0017]子模型3：对流程散射传播
[0018]子模型4：偶发E层传播
[0019]结合子模型1和2，结合子模型1+2、3以及4
[0020]计算附加散射损耗，由于天线至于本地地面散布物中会附加绕射损耗，通过引入高度
‑
增益模型，计算附加散射损耗；
[0021]计算出最终的场强，对输入参数进行地貌匹配，获取起始点位置、天线高度、发射频率、起始点地被类别，将起始点位置、天线高度、发射频率、起始点地被类别代入高度
‑
增益模型中，计算出附加散射损耗，结合地波传播模型，计算出最终的场强。
[0022]本专利技术的有益效果：实际使用时，对需要分析的电波传播进行分析，根据电波的频率将电波传播分为10KHz至30MHz频率范围以及30MHz至50GHz频率范围，当电波传播为10KHz至30MHz频率范围时，先进行预测程序准备，通过基本输入参数计算得到初始输入参数；再进行路径剖面分析，判断路径类型，借助地形数据和土地利用数据通过基本数据计算得到；根据路径类型，将路径类型分为均匀路径和非均匀路径，然后根据均匀路径和非均匀路径的计算方法进行相应的计算，最终获取场强，当电波传播为30MHz至50GHz频率范围时，则需要通过计算子模块获取预测结果，通过子模型1、子模型2、子模型3、子模型4、结合子模型1和2，结合子模型1+2、3以及4来计算预测结果，最后计算附加散射损耗，获取最终的场强。本申请的基于多业务的全覆盖电波传播模型适用于距离从3千米至1,000千米的30MHz至50GHz频率范围内的信号增强和衰落造成的地面传播路径损耗。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的10KHz至30MHz频率范围的电波传播模型的流程框图；
[0024]图2为本专利技术的30MHz至50GHz频率范围的电波传播模型的流程框图；
[0025]图3为高度
‑
增益模型的流程框图。
[0026]附图标记说明：
具体实施方式
[0027]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。
[0028]如图1所示，本专利技术提供的基于多业务的全覆盖电波传播模型，其包括
[0029]频率在10kHz和30MHz间的地波传播模型：
[0030]预测程序准备，通过基本输入参数计算得到初始输入参数；
[0031]进行路径剖面分析，判断路径类型，借助地形数据和土地利用数据通过基本数据计算得到；
[0032]当该路径类型为均匀路径时，输入参数判断是否有对应的预测场强值，有对应的预测场强值，则直接确认为该均匀路径的场强，当参数范围内没有直接对应的场强值时，则通过线性内插和外推法来预测，获取该均匀路径的场强；
[0033]当该路径类型为非均匀路径时，将非均匀路径划分为多段均匀路径，将每段均匀路径分别输入参数判断是否有对应的预测场强值，采用上述同样的场强确认方法，最终再使用Millington方法获取非均匀路径的场强；
[0034]频率在30MHz和50GHz间的地波传播模型：
[0035]预测程序准备，输入数据，路面剖面分析，计算路径参数；
[0036]建立计算子模型用于计算，将输入参数代入到计算子模型中，获取预测结果，其中计算子模型包括：
[0037]子模型1：近地球表面的普通传播；
[0038]子模型2：不规则传播
[0039]子模型3：对流程散射传播
[0040]子模型4：偶发E层传播
[0041]结合子模型1和2，结合子模型1+2、3以及4
[0042]计算附加散射损耗，由于天线至于本地地面散布物中会附加绕射损耗，通过引入高度
‑
增益模型，计算附加散射损耗；
[0043]计算出最终的场强，对输入参数进行地貌匹配，获取起始点位置、天线高度、发射频率、起始点地被类别，将起始点位置、天线高度、发射频率、起始点地被类别代入高度
‑
增益模型中，计算出附加散射损耗，结合地波传播模型，计算出最终的场强。
[0044]实际使用时，对需要分析的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多业务的全覆盖电波传播模型，其特征在于：包括频率在10kHz和30MHz间的地波传播模型：预测程序准备，通过基本输入参数计算得到初始输入参数；进行路径剖面分析，判断路径类型，借助地形数据和土地利用数据通过基本数据计算得到；当该路径类型为均匀路径时，输入参数判断是否有对应的预测场强值，有对应的预测场强值，则直接确认为该均匀路径的场强，当参数范围内没有直接对应的场强值时，则通过线性内插和外推法来预测，获取该均匀路径的场强；当该路径类型为非均匀路径时，将非均匀路径划分为多段均匀路径，将每段均匀路径分别输入参数判断是否有对应的预测场强值，采用上述同样的场强确认方法，最终再使用Millington方法获取非均匀路径的场强；频率在30MHz和50GHz间的地波传播模型：预测程序准备，输入数据，路面剖面分析，计算路径参数；建立计算子模型用于计算，将输入参数代入到计算子模型中，获取预测结果，其中计算子模型包括：子模型1：近地球表面的普通传播；子模型2：不规则传播子模型3：对流程散射传播子模型4：偶发E层传播结合子模型1和2，结合子模型1+2、3以及4计算附加散射损耗，由于天线至于本地地面散布物中会附加绕射损耗，通过引入高度
‑
增益模型，计算附加散射损耗；计算出最终的场强，对输入参数进行地貌匹配，获取起始点位置、天线高度、发射频率、起始点地被类别，将起始点位置、天线高度、发射频率、起始点地被类别代入高度
‑
增益模型中，计算出附加散射损耗，结合地波传播模型，计算出最终的场强。2.根据权利要求1所述的基于多业务的全覆盖电波传播模型，其特征在于：频率在10kHz和30MHz间的地波传播放入基本传输损耗如下式:L
b
＝142.0+20logf
‑
E
‑
E
Nf
其中：E：与地面特性相关的场强。3.根据权利要求1所述的基于多业务的全覆盖电波传播模型，其特征在于：频率在10kHz和30MHz间的地波传播模型中均匀路径场强的计算方法：σ，ε，f以及d对应场强值的传播曲线，σ
×
ε：σ(S/m)ε0.0000330.000130.000370.001150.00380
0.003220.01300.0340180570f：10kHz到30MHz的离散值。d：0
‑
10000kmE
Nf
：是近场效应产生的场强，其中：r是距离，k＝2π/λ。4.根据权利要求1所述的基于多业务的全覆盖电波传播模型，其特征在于：频率在10kHz和30MHz间的地波传播模型中非均匀路径场强的计算方法：场强其中：ER为接收场强：ER＝E1(d1)
‑
E2(d2)+E2(d1+d2)
‑…‑
E
n
(d1+d2+
…
+d
n
‑1)+E
n
(d1+d2+
…
+d
n
)ET为发射场强：ET＝E
n
(d
n
)
‑
E
n
‑1(d
n
)+E
n
‑1(d
n
+d
n<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，
申请(专利权)人：北京吉亚斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：