E波段低空空地信道建模研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdfghjkg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国航空工业的快速发展,军事和民用领域对航空通信性能提出了越来越高的要求。目前较小的带宽和拥挤的频谱制约着航空通信的容量拓展,而毫米波通信为其提供了解决方案,E波段(71-76 GHz,81-86 GHz)相较于毫米波频段有较小的远距离传输损耗和较大的可用连续带宽,将其引入航空通信场景既可以有效缓解频谱紧张的问题又可以满足低空信道对高带宽和高传输速率的需求。准确高效的信道模型是通信系统设计与性能评估测试不可或缺的重要手段,而传统的空地信道模型无法准确的表征E波段航空信道特性,基于此,本文对E波段低空空地信道建模展开研究具有重要的理论意义和实用价值。(1)概述了无线信道的基本特征及重要参数,分析了E波段在无线移动通信场景下的优势及面临的问题等;研究了传统的信道建模和基于机器学习的信道建模方法,并对其基本原理及构建思路进行了详细讨论,为本文后续章节的研究奠定了基础。(2)对E波段在航空信道场景下的降雨衰减、大尺度衰落及小尺度衰落等进行了详细讨论。利用ITU-R雨衰模型对国内各个城市地区的雨衰进行了预测,证实了降雨衰减是E波段低空通信的一个重要影响因素。其次,在缺乏信道测量数据的前提下,基于双线模型对E波段低空空地场景进行了大尺度和小尺度无线信道建模,充分探索了E波段在低空场景下信道特性。在对传统Clarke模型和Jakes模型仿真分析的基础上,提出了一种改进的仿真模型,其到达角公式的随机性使整个模型的自相关函数曲线与理论模型更为吻合。最后,从飞机飞行过程中的三种状态出发,分别讨论了航行状态、停场状态以及起飞/降落状态下的大尺度衰落和小尺度衰落的建模方式,并对信道包络曲线和概率密度曲线进行了仿真和对比分析,结果验证了方案的正确性与有效性。(3)提出基于机器学习算法的低空信道大尺度衰落预测模型,在Ottwa城区进行建模并通过电磁仿真软件Wireless Insite计算出衰减数据,将建模中所有的接收机路径与发射点之间的坐标值、距离和路径损失作为数据集,选取Route2路径上的参数作为测试集,然后利用KNN、随机森林等回归算法进行训练,完成对城区大尺度衰落的预测分析。仿真实验验证了机器学习算法在对信道大尺度衰落预测时的优越性能。
其他文献
学位
研究背景:网络欺凌是一个全球性的重大公共卫生问题。随着互联网和电子移动设备在青少年中的普及,网络欺凌现象越来越常见。联合国儿童基金会在中国开展的研究发现约1/4的青少年曾遭受过网络欺凌。我国2019年全国未成年人互联网使用情况研究报告中显示有42.3%的未成年人曾在网上遭到讽刺或谩骂,有22.1%曾在网上被恶意骚扰,有13.8%的个人信息未经允许被在网上公开。网络欺凌对青少年的健康会造成严重消极影
随着科学技术的进步以及经济的发展,跨江道路的建设在“十四五”期间将迎来高潮。在开展跨江道路的建设前期工作中,经常存在规划过于宏观,或者甚至没有明确规划的情况,因此路线设计通常在跨江道路建设工作中起着提纲挈领的作用,重要性突出。跨江道路路线设计有两个主要的技术难题,第一个技术难题是线位的比选,第二个技术难题是桥隧方案的比选。本文以江阴第二过江通道工程为背景,主要从线位比选、桥隧比选两个技术难题的解决
大规模多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术是第五代(5th Gen-eration,5G)移动通信系统的关键技术之一,在下一代移动通信系统中预计也将得到应用并进行进一步地技术增强。天线数目的增多为系统带来了更多可利用的空间资源,从而带来了更大的系统容量和更高的频谱效率,同时信道状态信息(Channel State Information,CSI)获取的难度
学位
特勤路线是交警日常工作中常见的一种业务,城市举办大型活动,领导参观来访,特殊物资的高规格护送,以及事故救援、消防救援、医疗救援等场景都属于此类业务。现有关于特勤路线的控制大都停留在远程人工控制结合视频观察、电台呼叫的形式进行。服务群体也仅仅是特定的参观车队、大型活动的特殊车辆等。此外由于受制于交通信号控制机底层协议的不统一,不开放,无法很好地推广使用。针对目前存在的问题与不足,论文以通用型特勤路线
随着海洋经济的发展,海工设备在开发、利用、保护海洋方面的作用愈加重要。然而海洋装备工作环境恶劣,海工装备出现损坏后若不能及时得到修复,会造成极大经济损失及环境灾难。激光增材技术具有热影响区小、修复质量优异的优势,将水下局部干法激光增材技术应用于海工设备的在线修复及在线表面强化,能够显著提高海工设备的服役安全性及经济性。局部干法需要通过大气流在水下形成局部稳定干区,该大气流下粉末的汇聚行为对修复区质
轴承是现代机械设备中至关重要的零部件,在国民经济发展中有着重大作用。新型空气润滑轴承以空气作为润滑介质,具有高精度、无污染的特点,多孔含油自润滑材料可以利用大量的孔隙实现润滑油的储存和释放,在供油困难的场合具有突出表现。多孔材料在空气轴承和含油自润滑轴承领域有广阔的应用前景。聚醚醚酮是当前最受欢迎的工程塑料之一,与其他聚合物相比,它具有最高的耐热等级、高力学强度、优异的耐磨性和耐化学药品性等综合性
学位
学位