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根据时域射线盯梢法的反射系数研讨

本文提出一种新的反射系数渐进公式,该形式简单且不受截断误差影响,解析式完备而且结果精确,该方法提高了时域射线跟踪法的预测精度,然后基于时域射线跟踪法研究了超宽带(UWB)信道传播特性。

1 导言

现在,研讨UWB信道传达特性是当时的研讨热门,给出一种模仿UWB信道的办法,并把UTD办法和射线盯梢办法结合起来用于解说怎样得到室内或室外环境的跳时(TH)调制波形,并考虑到传输天线、多径传达和接纳天线的影响,但文章没有提及是在时域上仍是在频域上进行模仿的。使用射线盯梢提出一种确定性UWB室内信道的传达模型,用于典型室内环境上钩算机模仿,并对UWB传输体系内主要参数给出剖析。但这两种办法均没有完整地给出UWB信道传达特性与传达环境联系起来。对室外视距环境,直接射线和地反射线的两个重量就足以描绘室外脉冲信道传达模型。UWB信号是一种非正弦的脉冲信号,其传达特性的研讨不同于传统窄带的研讨,要么时域办法要么是频域办法。提出一种时域射线盯梢办法用于研讨室内UWB信号的传达特性,并树立室内多径传达模型用于研讨室内UWB信道的传达特性,该模型考虑到时域反射场、透射场和绕射场。Emami等使用射线盯梢办法给出用于农场区域环境的室外UWB信道模型,该模型是由两射线和三射线途径组成的。Hiroto给出频域射线盯梢办法模仿UWB体系的传达特性,包含掩盖区及其与其它无线体系的搅扰问题。至今停止,使用时域射线盯梢法对UWB脉冲波形的室内传达特性怎么改变的研讨尚不多见。

依据上述研讨现状,本文首要提出了一种新的n阶批改Bessel函数的渐近公式,方式简略且不受截断差错影响,解析式齐备并且成果准确。然后进步时域射线盯梢法的猜测精度,然后选用该办法研讨了UWB信道传达特性。

2 时域反射系数近似公式

本文选用Bessel函数的渐近公式:

差错是四阶近似,方式简略。 不难得到贝塞尔函数的渐近公式。

首要由于n阶贝塞尔函数是n阶贝塞尔方程

(1)

的特解。作改换后,方程成为

(2)

当x趋于无穷大时,省略高阶小量后咱们得到方程的渐近方式。解此渐近方程简略求出通解为

(3)

贝塞尔函数的渐近方式是上面成果的一个特解,能够表明为上式中的常数与参数n有关,具体值待定。

依据界说,n阶贝塞尔函数为

当n= 1/2 时,上式不难得到化为

归纳上面得到的成果,咱们终究得出贝塞尔函数的渐近公式为

这个成果与用其它办法(如最陡下降法)得到的完全相同,可是进程简略得多。

在这里令,即能够得到

方式简略且不受n的截断差错影响,解析式齐备并且成果准确。三种办法近似差错比照见图1。

图1 三种办法近似差错比照

3 UWB信道特性剖析

为了验证本文提出的办法在超宽带信道猜测的正确性,咱们选用了的丈量成果进行比照,仿真条件如下:图2是仿真的室内环境几许模型,里边有具体的办公室的长、宽、高和发射天线、接纳天线等坐标数据,天线选用宽带锥形天线(图3),高度为0.9米,图3是在发射点在TX1而接纳点在RX1时的平均功率推迟散布比照图,经过和的丈量成果比照,两者成果一致性杰出,这就证明了在超宽带猜测成果的正确性。

图2 室内环境平面几许模型

图3 宽带锥形天线

(a) 丈量成果

(b)本文猜测成果

图4 平均功率推迟散布(TX1,RX1)

4 定论

本文针对在传统时域射线盯梢法反射系数近似会发生显着截断差错的缺点,提出一种新的n阶批改Bessel函数的渐近公式,改善后的时域反射系数近似公式其方式简略且精度较高。然后依据时域射线盯梢法对超宽带无线信道传达特性进行了剖析研讨。

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