無線傳感器信號在圓形下水道內(nèi)傳播規(guī)律的研究.pdf

1、隨著我國乃至全世界對環(huán)保問題的重視，新型污水流量計(jì)不斷被設(shè)計(jì)出來，并亟待投入使用，因此，研究無線傳感器信號在下水道內(nèi)的傳輸特性有著十分重要的理論意義和實(shí)用價值。本文主要研究如何將傳感器采集的信號通過下水道有效準(zhǔn)確地傳輸出去，從而為明渠污水流量計(jì)順利投入使用提供理論依據(jù)。因此對下水道內(nèi)無線信號的傳播規(guī)律進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，并取得了一些創(chuàng)新性的成果。本文的創(chuàng)新工作和主要內(nèi)容如下：
　　 針對下水道這樣復(fù)雜特殊的限定空間，本文在充分

2、分析下水道內(nèi)各個因素對傳輸信號影響的基礎(chǔ)上，提出了用混合方法來描述無線信號在下水道內(nèi)的傳播規(guī)律，并建立了無線信道混合模型。認(rèn)真分析了電磁波傳播的一般規(guī)律，重點(diǎn)借鑒了圓形隧道內(nèi)電磁波的傳播特性，并詳實(shí)地分析了信號在圓形下水道內(nèi)的無線傳輸特性，最后在此基礎(chǔ)上建立了適用于下水道內(nèi)的無線信道混合模型。
　　 下水道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，研究各個因素對下水道中信號傳輸?shù)挠绊憣⒑侠淼哪Ｐ椭陵P(guān)重要。本文根據(jù)下水道的實(shí)際情況，著重探究了水汽和水道壁潮

3、濕對信號傳輸?shù)挠绊懀贸鲆韵陆Y(jié)論：頻率越高，下水道中電磁波的衰減率越低；下水道半徑越大，越有利于信號的傳播；下水道的彎曲、傾斜和分支都會加大對無線傳輸?shù)乃p，并且頻率越高，它們所帶來的衰減也就越大；下水道內(nèi)的水汽密度越大，對信號的衰減也就越大；下水道壁濕潤會引起電參數(shù)的變化，如介電常數(shù)的變大而引起衰減率的增大。
　　 通過系統(tǒng)分析各個因素對傳感器信號傳輸特性的影響，提出了用混合模型來預(yù)測傳感器信號在下水道內(nèi)的無線傳輸特性，主要是

4、通過對下水道中的傳播環(huán)境進(jìn)行分區(qū)，再應(yīng)用不同的傳播模式對這兩個區(qū)域進(jìn)行傳播預(yù)測：在近場區(qū)內(nèi)，用自由空間電磁波傳播損耗模型進(jìn)行預(yù)測；而在遠(yuǎn)場區(qū)，則用修正的波導(dǎo)模型進(jìn)行預(yù)測。
　　 以往的波導(dǎo)理論都用于隧道無線傳輸中，本論文采用這種方法來研究下水道中信號的無線傳輸特性，并創(chuàng)造性地提出了用混合模型來建立無線信道模型，特別是，把對下水道中信號有影響的特殊的因素---水也考慮進(jìn)去，巧妙地融入模型之中，使模型更加完善和切合實(shí)際。后面的實(shí)驗(yàn)也