高鐵環(huán)境下無線信道傳播特性的仿真實現(xiàn)案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u2666高鐵環(huán)境下無線信道傳播特性的仿真實現(xiàn)案例分析 1133181.1仿真軟件介紹 1257111.2高架橋環(huán)境下路勁損耗的仿真 1186031.3關(guān)于隧道環(huán)境下載波頻率的仿真 210231.4自由空間傳播模型仿真 31501.5對多徑衰落的仿真分析 41.1仿真軟件介紹MATLAB功能強大，其對于預測模型或者仿真建模方向很重要。它對數(shù)字以及信號的處理和系統(tǒng)的動態(tài)仿真等有著直接的聯(lián)系，是最基礎(chǔ)的教學工具。它的功能主要有數(shù)值計算，符號計算，同時對于數(shù)據(jù)分析有很重要的關(guān)系。對數(shù)據(jù)分析后可進行數(shù)值的擬合得出效果圖，也可利用此軟件進行建模預測等。總的來說就是，MATLAB的出現(xiàn)代替一些復雜的程序代碼，給使用者帶來了更直觀的，更符合人類思維的開發(fā)環(huán)境。因而本論文也借助了MATLAB軟件仿真。1.2高架橋環(huán)境下路勁損耗的仿真根據(jù)第三章高架橋的建模分析，可以得出高架橋環(huán)境下的路徑損耗圖。仿真過程中，由于我國高速鐵路無線信號傳播頻率為930MHZ,因而仿真中信號的載波頻率選為930MHZ，基站與移動臺之間的距離選為500m,高架橋高度和基站天線高度選不同的距離，以便觀察因距離不同而引起的路徑損耗，假設(shè)基站天線不變時，高架橋高度選為：H=15m，20m，25m，路徑損耗如圖1.1所示。對于觀察基站天線高度的影響，再假設(shè)高架橋高度不變，以上參數(shù)不變，而改變基站天線距離，距離選為h=10m，15m，20m。具體結(jié)果如圖1.2所示。從圖1.1和1.2可以得出，當發(fā)射天線之間的距離基站和移動站接收天線是500米時,則高架橋的高度越高,途中損失越大且,高架橋高度比天線高度的變化更為明顯。圖1.1高架橋高度仿真圖1.2基站天線高度仿真1.3關(guān)于隧道環(huán)境下載波頻率的仿真第三章提出的射線追蹤模型研究，分析了隧道環(huán)境下載波頻率的不同對傳播產(chǎn)生的影響。假設(shè)收發(fā)端的天線用的是垂直極化的方式，且發(fā)送端是固定的，其功率設(shè)定為0dbm，接收端距離發(fā)送端有500m的距離。然后對三種載波頻率：900MHZ，2.45GHZ，5.75GHZ進行仿真，如圖1.3所，圖1.3不同載波頻率的比較由圖1.3可知，隨著距離不斷增大，不同頻率的載波接收接收差距不明顯，而接收功率最大是在900MHZ時，即表明，如果頻率變高，則波長會變短，那么得到的信號衰減會更大。1.4自由空間傳播模型仿真對無線信道中的自由空間中傳播模型進行仿真分析，如圖1.4，可知，在自由空間中，當載波頻率一定時，傳輸損耗隨傳播距離的增大而增大。圖1.4自由空間傳播模型1.5對多徑衰落的仿真分析根據(jù)第三章對多徑衰落的分析，再對多徑的頻率選擇性衰落進行仿真驗證。仿真過程中，假設(shè)接收端是靜止的，且直射距離小于反射距離，當發(fā)射頻率是1時，改變r0的值，改為8，可以得，如圖1.5所示，圖1.5發(fā)射頻率f=1圖1.5與圖3.5對比，當r0變大時直射信號將被衰減，反射信號將增加，但是這將使接收到的復合信號比直接信號和反射信號更弱或更差。假設(shè)發(fā)送端仍然靜止，若改變發(fā)射頻率，當發(fā)射頻率是6時，如圖1.6所示，圖1.6發(fā)