[发明专利]一种开阔地环境的信道建模方法及装置

权利要求书

1.一种开阔地环境的信道建模方法，其特征在于，所述方法包括：

确定当前开阔地环境中影响信道传输的环境参数，所述环境参数至少包括：地表地形特征参数，所述地表地形特征参数包括地表面的反射系数、地表面的粗糙度、遮挡信息和湖泊地貌的水面起伏度；

获取发射端与接收端的已知信息，其中，所述发射端与接收端的已知信息包括：发射端与接收端的地理位置、收发天线的相关指标、无线电波的相关特征；

根据所述环境参数和所述发射端与接收端的已知信息，确定无线电波的传播方式，并计算确定的无线电波的传播方式的相关参数，所述无线电波的传播方式包括视距传播方式、反射传播方式和散射传播方式中的一种或多种,所述根据所述环境参数和所述发射端与接收端的已知信息，确定无线电波的传播方式，并计算确定的无线电波的传播方式的相关参数，包括：根据所述环境参数和所述发射端与接收端的已知信息，判断是否存在直射径，如果否，则直接执行根据所述环境参数和所述发射端与接收端的已知信息，对无线电波传输的球形地面反射面进行参数转换，获得反射面的等效平面参数；如果是，则计算直射径的传输损耗和时延；根据所述环境参数和所述发射端与接收端的已知信息，对无线电波传输的球形地面反射面进行参数转换，获得反射面的等效平面参数；根据所述发射端与接收端的已知信息和所述等效平面参数，确定有效反射区；判断反射点的位置是否在所述有效反射区内；若是，则根据反射点表面的粗糙程度判断入射电磁波在所述反射点位置发生的传输现象；若发生反射现象，则获得反射径的数量并计算每条反射径的相对时延、传输损耗和相对功率；若发生散射现象，则获得散射径的数量并计算每条散射径的相对时延、传输损耗和相对功率；

基于所述确定的无线电波的传播方式的相关参数，构建所述开阔地的信道模型。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述环境参数还包括：气候参数，所述气候参数包括：大气吸收相关参数、云雾相关参数和降雨相关参数：

则所述方法还包括：

根据所述气候参数，提取气候影响参数，其中提取的气候影响参数为大气吸收损耗、云雾吸收损耗和降雨吸收损耗中的一种或多种；

基于所述气候影响参数，构建所述开阔地的信道模型。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算直射径的传输损耗PL_los[dB]，包括：

式中，P_t为无线电波的发射功率，P_rLos为无线电波直径传播后到达接收端的功率，PL_F(d)[dB]为自由空间路径损耗，PL_AT[dB]为大气吸收损耗，PL_CL[dB]为云雾吸收损耗，PL_Rain[dB]为降雨吸收损耗；

计算第i条地面反射径引起的传输损耗PL_RL(i)[dB]，其中，

式中，P_rRL(i)为第i条地面反射径到达接收端的功率，P_rLOS为视距LOS直射径到达接收端的功率，Γ(i)为第i条地面反射径的菲涅尔反射系数，Δd(i)为直射径与第i条地面反射径间的程差,λ为载波波长；

计算第i条地面散射径引起的传输损耗PL_SC(i)[dB]，其中，

式中，P_rSC(i)为第i条地面散射径到达接收端的功率，P_rLOS为视距LOS直射径到达接收端的功率，ρ_scat(i)＝ρ_s*Γ(i)为第i条地面散射径的散射损耗系数，ρ_s为散射系数修正因子，Δd(i)为直射径与第i条地面散射径间的程差,λ为载波波长。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射端与接收端的已知信息还包括：发射端与接收端的相对运动速度，则所述方法还包括：

计算每条反射径或散射径的多普勒频率，获得多普勒谱图；

结合所述多普勒谱图，构建所述开阔地的信道模型。