基于SBR/Image方法室內(nèi)環(huán)境電波傳播特性的研究

【摘要】基于SBR/Image方法射線跟蹤法是預(yù)測無線信道電波傳播特性的一種高效方法，本文將SBR/Image方法運用具體室內(nèi)環(huán)境中，借助Wireless Insite軟件平臺，仿真得到室內(nèi)環(huán)境無線信道特性參數(shù)。

【關(guān)鍵詞】SBR/Image室內(nèi)環(huán)境傳播特性

一、方法和原理

隨著無線通信業(yè)務(wù)正逐漸由室外環(huán)境向室內(nèi)擴展和延伸，這就迫切需要一種對室內(nèi)電波傳播特性進行評估的有效手段。而射線跟蹤技術(shù)是目前傳播模型領(lǐng)域的研究熱點之一，能夠有效地解決復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境中的無線規(guī)劃預(yù)測精度問題。目前，基于射線跟蹤技術(shù)研究電波傳播特性的方法有很多，比較經(jīng)典的方法有鏡像法、最小光程法、測試射線法、入射及反彈射線法等。其中SBR/Image法是一種修正的入射及反彈射線技術(shù)的確定性方法，特別適用于預(yù)測室內(nèi)的無線信道特性，計算效率和精度大大提高。

SBR/Image法結(jié)合鏡像法和SBR（Shooting and Bouncing Ray）方法的優(yōu)點，首先在發(fā)射端通過做內(nèi)接圓的正二十面體來獲得截面為正三角形的射線管，然后利用鏡像的思想確定反射射線管，接收點的場強是到達該點的所有射線管的疊加。首先判斷射線管是否為直射場或者反射場，然后根據(jù)對應(yīng)的公式計算。

二、仿真環(huán)境和參數(shù)

仿真環(huán)境中房間長為11米、寬為12.5米、高為2.7米。墻面和中間阻隔強是鋼筋混凝土材料，其相對介電常數(shù)為3.58，電導(dǎo)率為0.015，天花板是石膏材料，其相對介電常數(shù)為7，電導(dǎo)率為0.015。發(fā)射天線和接收天線高度均為1.85米。信號頻率5.8GHz。

三、仿真結(jié)果與分析

通過仿真我們得到接收功率、功率延遲分布等參數(shù)數(shù)據(jù)，再利用MATLAB的圖形工具對仿真數(shù)據(jù)進行處理，得到如下所示的分布圖。

圖1為仿真環(huán)境平面結(jié)構(gòu)圖中矩形接收區(qū)域的接收功率分布圖。發(fā)射天線和接收天線的高度均為2米，接收天線個數(shù)3600個。從圖中可以看出，接收功率主要集中在-55dBm左右，只有少數(shù)點衰落較大。接收功率的幅度服從正態(tài)分布，且幅度值主要集中在-60dBm到-55dBm之間，從圖2可以看出，接收功率的相位服從均勻分布，這些結(jié)論與相關(guān)參考文獻保持一致。