海洋石油平臺環(huán)境下的超寬帶信道建模.pdf

1、在石油石化行業(yè)，由于生產(chǎn)地分散，生產(chǎn)環(huán)境復雜，設備之間宜采用無線傳感器進行數(shù)據(jù)通信。超寬帶技術具有高速率、低功耗、高安全性等特點，將其運用到傳感器網(wǎng)絡的物理鏈路可極大地提高網(wǎng)絡性能。而對UWB系統(tǒng)的研究必須先研究UWB信號傳播和信道特性，建立合理的超寬帶信道模型，由于UWB模型與環(huán)境相關，故需要在應用環(huán)境下進行實際測量，并逶過對測量數(shù)據(jù)進行分析計算，得到所需的信道模型與參數(shù)。 本課題對海洋平臺環(huán)境（OffshoreOilPlat

2、formEnvironment，OOPE）下的UWB（OOPE-UWB）信道進行建模，在3-10GHZ范圍內使用矢量網(wǎng)絡分析儀（VectorNetworkAnalyzer，VNA）對視距與非視距環(huán)境下UWB信道進行頻域測量。用Matlab對VNA的測量數(shù)據(jù)進行處理，得到信道沖擊響應和功率延遲分布。功率延遲分布表明，海洋平臺環(huán)境下的UWB信道在距離較大的非視距情況下，最強徑出現(xiàn)在第一徑幾十ns后，呈現(xiàn)混合指數(shù)衰減，且多徑明顯成簇。先根據(jù)回

3、歸線斜率劃分簇，再進行大尺度建模和小尺度建模。在大尺度建模時，利用最小二乘法擬合得到距離衰減模型。在小尺度建模時，基于S-V模型討論多徑到達率、多徑功率衰減常數(shù)，并對S-V模型進行修正：實測數(shù)據(jù)表明，簇內徑功率衰減常數(shù)并菲對所有簇都相同，而是與時延呈線性關系；每簇的最強徑不能很好的擬合指數(shù)衰減，而每簇的前50bin能量總和滿足指數(shù)衰減。小尺度衰落滿足m-Nakagami分布，利用m參數(shù)估計器計算得到m值，根據(jù)m參數(shù)的頻率直方圖，發(fā)現(xiàn)m主