文档介绍：电磁场与电磁波实验报告题目:校园无线信号场强特性的研究姓名班级学号序号目录一、实验目的 2二、实验内容 2三、实验原理 5四、实验步骤 51、实验对象选取 52、数据采集 5五、实验数据 21、原始数据录入 72、数据处理流程 7六、实验结果与分析 81、主楼周边电磁场信号强度分析 82、主楼室内不同楼层楼道信号强度分析 11七、问题分析与解决 151、Matlab仿真问题研究与解决 232、场强分布的研究 233、模型拟合......................................................................................................24八、分工安排及心得体会 25附录I:原始数据 26附录II:源代码 30实验目的掌握在室内环境下场强的正确测试方法,理解建筑物穿透损耗的概念;通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法。,实地测量信号场强。研究具体现实环境下阴影衰落分布规律,以及具体的分布参数如何;研究在校园内电波传播规律与现有模型的吻合程度,测试值与模型预测值的预测误差如何;、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。对于接收者,只有处在发射信号覆盖的区域内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此,基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。决定覆盖区大小的因素主要有:发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同播、同频干扰。【阴影衰落】阴影衰落是电磁波在空间传播时受到地形起伏、高达建筑物群的阻挡,在这些障碍物后面会产生电磁场的阴影,造成场强中值的变化,从而引起信号衰减。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的,又称为慢衰落,其特点是衰落与无线电传播地形和地物的分布、高度有关。在无线信道里,造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其他物体对电波的遮挡。在测量过程中,不同测量位置遇到的建筑物遮挡情况不同,因此接收功率不同,这样就会观察到衰落现象。在阴影衰落的情况下,移动台被建筑物遮挡,它所收到的信号是各种绕射、反射、散射波的合成。阴影衰落一般表示为电波传播距离r的m次幂与阴影损耗的正态对数分量的乘积。移动用户和基站之间的距离为r时,传播路径损耗和阴影衰落可以表示为:其中,为0均值的高斯分布随机变量,单位为,标准偏差为,单位也。对数正态分布描述了在传播路径上,具有相同的T-R距离时,不同的随机阴影效应。这样利用高斯分布可以方便的分析阴影的随机效应。它的概率密度函数是:应用于阴影衰落时,上式中的x表示某一次测量得到的接受功率,m表示以表示的接收功率的均值或中值,表示接收功率的标准差,单位为。阴影衰落的标准差同地形、建筑物类型、建筑物密度等有关,在市区的频段其典型值是。阴影衰落分布的标准差(dB)频率(MHz)准平坦地形不规则地形(米)~~【大尺度路径衰落】大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物(建筑物、山丘、树林等)的阴影引起的,衰落特性一般服从律,平均信号衰落和关于平均衰落的变化具有对数正态分布的特征。利用不同测试环境下的移动通信信道的衰落中值计算公式,可以计算移动通信系统的业务覆盖区域。实际上,大尺度衰落不仅与时间有关,还与距离和载波频率有关。为了表达方便,上式中省略了距离因子d和载频。基于理论和测试的传播模型指出,无论室内还是室外信道,平均接收信号功距离的对数而衰减。()或()式中,n为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速率;是近地参考距离,由测试决定;d为发射机和接收机距离。在自由空间传播时,n为2,当有障碍物时,n变大。在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。大尺度平均路径损耗:用于测量发射机和接收机之间信号的平均衰落,定义为有效发射功率和平均接受功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接受信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛的使用。对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:即平均接收功率为:其中,为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度;为近地参考距离;为发射机与接收机之间的距离。测试表明,对于任意d,特定位置的路径损耗又服从随机正态分布,对数正态分布描述了在传播路径上,具有相同距离时,不同的随机阴影效应。这种现象叫对数正态阴影。决定路径损耗大小的首