海面移动通信系统无线电波传播模型

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1、海面移动通信系统无线电波传播模型王亚迅I谭启泉2王善进$(1.东莞理工学院计算机科学系，广东东莞523106；2.东莞理工学院电子工程系，广东东莞523106)摘要本文给T800/900MHz频段无线电波的近海海面传播模型。模型对海血电波传播的路径损耗的理论预测与实测的结果符合良好。本工作对近海海面无线通信系统网络的规划和优化具有一定的指导意义。关键词海面移动通信系统；传输损耗；传播模型APropagationModelforOcean-mobileRadioCommunicationSystemsWANGYaxun1TANQiquan2WANGShanjin2(1.De

2、partmentofComputerScience,DongguanUniversityofTechnology,Dongguan.Guangdong5231069China；2.DepartmentofElectronicEngineering,DongguanUniversityofTechnology,Dongguan,Guangdong523106,China)Abstract:ApropagationmodelwhichisfitforOcean-MobileRadioCommunicationNetworksoperatinginthe800/900MHzfr

3、equencyrangeispresented；Theradiotransmissionlosspredictionofthemodelabouttheradioelectromagneticwavepropagatingontheoceanisinagreementwiththeexperimentalresults；TheconclusionofthispaperwillhavesomehelpsinplanandoptimizationofOcean-MobileRadioCommunicationNetworks.Keywords:Ocean-mobileradi

4、ocommunication,Transmissionloss,Propagationmodel1.引言在过去的儿十年，随着无线通信系统的迅猛发展，人们对800/900MHZ频段无线电波的传播特性进行了广泛的研究。通过研究无线电波的传播特性，获得所研究频段电波的传输损耗及接收场强信号的预测方法，建立所谓无线电波传播模型。经过分析与模型相关的电波传播环境、传播路径等因素，不断提高对所研究电波传输损失的预测能力，从而改善和提高移动通信系统的整体性能。目前，关于无线电波的传播模型己有数十种Z多，如自由空间模型、Bullington模型和Okumura模型等等W这些模型都是在特定

5、的传播环境屮获得的，具体应用时要根据环境条件的不同，增减相应的校正因子。至今为止，虽然可供参考的电波传播模型有数十种Z多，但绝大多数是针对陆地传播环境的。本文对800/900MHZ无线电波在海面上的传播特性进行了分析研究，给出其海面近似传播模型，且与实测数据进行了对比，发现在一定传播距离内，符合良好。研究的结论对近海海面无线通信网络规划和优化具有一定的指导意义。2.近海海面无线电波传播模型在一定范围和气候条件下的海面可以近似为一个光滑的球体。虽然由于地球表而曲率的影响，导致直射信号在垂直面与基站天线主瓣方向成一定的夹角，但在一定的传播距离内，此夹角远远小于天线方向图的半功

6、率角，因此，在后面的分析屮没有考虑由此而引起的天线增益的变化。同时，借鉴陆地电波视距传播理论，若无线电波海面视距传播的距离为d,根据接收点离开发射天线的距离，称小于0.7d的区域为明区，0.7d〜(1.2〜1.4)d的区域为半阴影区，大于（1.2〜1.4）d的区域为阴影区⑷。实际上它们Z间的分界也不是这样明显，往往是个渐变的过程，且随环境等因数而有所变化。在研究电磁波海面传播特性时，为简洁起见，我们假设在明区的大部分范圉内接收机所接收的电波信号近似由直射电波信号和海血的一次反射波信号组成。虽然海血上有波浪，但根据雷利准则，在一般情况下，在距离基站十公里以外的海面区域，海面

7、反射就可以看作是镜而反射而通常海面近海覆盖的目标区域在10Km-120Km范围内，是可以满足近似要求的。2.1海面明区无线电波的传播损耗2.1.1在明区的范围内，从基站到十公里的较近一段区域，根据雷利准则，由于海面反射不能视为镜血反射，但到达接收机的信号以直射波为主，我们以自由空间传播模型为基础描述之。传播的路径损耗的近似公式为[61：L=32.45+20览（％・九他）+%（1）ildl-八20兀Idl(2]/3ARyJ3sin0k{)Rexp[-ikQR0]Wg（兀,必？2,4）（5）其中/d/是天线的参量，久为电波波长，0