[发明专利]无线信道大尺度衰落因子计算方法和系统

权利要求书

1.一种无线信道大尺度衰落因子计算系统，用于无人机远场飞行，其特征在于，该无线信道大尺度衰落因子计算系统包括：

模型创建模块，用于建立球面反射两径模型；

初始化模块，用于初始化天线特性和地表特性；

球面反射系数计算模块，用于计算无人机在远场飞行时由于球面曲率所引发的球面反射系数；

路径损耗计算模块，用于计算反射路径的电磁波随着地表粗糙度的增加所引发的电磁波损耗；

阴影衰落计算模块，用于计算电磁波在实际传播环境中由于建筑物遮挡所引发的阴影衰落；

结果输出模块，用于依据反射路径的电磁波损耗及阴影衰落确定总的大尺度衰减因子。

2.如权利要求1所述的无线信道大尺度衰落因子计算系统，其特征在于，所述初始化模块用于初始化天线增益及初始化天线极化特性。

3.如权利要求1所述的无线信道大尺度衰落因子计算系统，其特征在于，所述球面反射系数计算模块用于计算地表的复介电常数，即复介电常数                                               ，其中为相对介电常数，为电磁波波长，为电导率。

4.如权利要求3所述的无线信道大尺度衰落因子计算系统，其特征在于，所述球面反射系数计算模块用于计算光滑平面地表的反射系数，即光滑平面地表的反射系数

，其中为极化特性标志，为反射电磁波的入射角。

5.如权利要求4所述的无线信道大尺度衰落因子计算系统，其特征在于，所述球面反射系数计算模块用于计算曲面扩展因子，即曲面扩展因子

，其中为等效发送天线高度，为发送天线至地表的点与地表的几何反射点之间的弧长，为接收天线至地表的点与地表的几何反射点之间的弧长，为地球半径。

6.如权利要求5所述的无线信道大尺度衰落因子计算系统，其特征在于，所述球面反射系数计算模块用于计算散射损失因子，即散射损失因子

，其中为表面高度相对于平均表面高度的标准差。

7.如权利要求6所述的无线信道大尺度衰落因子计算系统，其特征在于，所述球面反射系数计算模块用于计算粗糙曲面地表的反射系数，即粗糙曲面地表的反射系数。

8.一种无线信道大尺度衰落因子计算方法，其特征在于：该无线信道大尺度衰落因子计算方法包括如下步骤：

建立球面反射两径模型；

初始化天线特性和地表特性；

计算无人机在远场飞行时由于球面曲率所引发的球面反射系数；

计算反射路径的电磁波随着地表粗糙度的增加所引发的电磁波损耗；

计算电磁波在实际传播环境中由于建筑物遮挡所引发的阴影衰落；

依据反射路径的电磁波损耗和阴影衰落计算总的大尺度衰落因子。

9.如权利要求8所述的无线信道大尺度衰落因子计算方法，其特征在于，所述初始化天线特性的步骤具体包括初始化天线增益及初始化天线极化特性。

10.如权利要求8所述的无线信道大尺度衰落因子计算方法，其特征在于，所述计算无人机在远场飞行时由于球面曲率所引发的球面反射系数的步骤具体包括如下子步骤：

计算地表的复介电常数，即复介电常数，其中为相对介电常数，为电磁波波长，为电导率；

计算光滑平面地表的反射系数，即光滑平面地表的反射系数

，其中为极化特性标志，为反射电磁波的入射角；

计算曲面扩展因子，即曲面扩展因子

，其中为等效发送天线高度，为发送天线至地表的点与地表的几何反射点之间的弧长，为接收天线至地表的点与地表的几何反射点之间的弧长，为地球半径；

计算散射损失因子，即散射损失因子

，其中为表面高度相对于平均表面高度的标准差；

计算粗糙曲面地表的反射系数，即粗糙曲面地表的反射系数。