近地?zé)o線信道的電波傳播特性研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在測試測量中的應(yīng)用日趨廣泛。針對某些特殊的測量環(huán)境，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)區(qū)域信號的采集和監(jiān)測比使用有線的方式更顯優(yōu)勢。然而，無線通信系統(tǒng)的性能很大程度上會受到信道特性的制約。為了實(shí)現(xiàn)對布設(shè)環(huán)境中物理信號的監(jiān)測，很多時(shí)候都需將大量的無線傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)于地表或低空物體上。針對這種特殊的測試環(huán)境，即使周圍沒有復(fù)雜的地形地勢，收發(fā)節(jié)點(diǎn)間的電波傳播也會受到較大的影響。大量實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)天線近地架設(shè)時(shí)，由于

2、地表傳播的不確定性和陰影衰落分布的復(fù)雜性，使得節(jié)點(diǎn)間的連通程度和鏈路質(zhì)量都無法用現(xiàn)有模型進(jìn)行預(yù)測。
　　本文針對平坦開闊地環(huán)境，利用理論分析和現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法對無線傳感器節(jié)點(diǎn)近地布設(shè)時(shí)信號傳輸?shù)逆溌窊p耗及節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍進(jìn)行了研究。為獲得無線鏈路的傳播損耗，設(shè)計(jì)了無線信號強(qiáng)度測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有低成本、小體積、低功耗、高精度、便攜式、帶數(shù)顯功能等特點(diǎn)。利用它可以測量任意點(diǎn)處的接收信號強(qiáng)度值，根據(jù)多點(diǎn)實(shí)測的數(shù)據(jù)結(jié)果擬合得到當(dāng)前信道

3、的信號傳播模型，從而獲得無線電波在傳播時(shí)的鏈路損耗特性及其規(guī)律，進(jìn)而完成對無線節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍的預(yù)測。
　　通過對不同環(huán)境、不同天線高度下2.4GHz無線信號在傳播時(shí)鏈路損耗的實(shí)測分析，得出當(dāng)前無線信道的傳播模型。測試和數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明，近地?zé)o線信道同傳統(tǒng)蜂窩信道存在較大差別，但仍可用對數(shù)距離路徑損耗模型進(jìn)行表征。最后利用對比分析的方法直觀地描述了不同環(huán)境中、不同天線高度下無線鏈路的損耗情況。通過實(shí)測和預(yù)測結(jié)果的對比指出了建模的重要性