简化的路径损耗模型

两径模型路损计算公式
两径模型路损计算公式指的是利用两个传播路径（直射路径和地面反射路径）的电导率和电场强度等参数来计算路损的数学模型和公式。

路损是描述电波在传输过程中能量损失的参数，对于无线网络和通信系统的设计和优化至关重要。

两径模型假设电波在传输过程中会经历两个主要的路径：直射路径和地面反射路径。

直射路径是指电波直接从发射器传输到接收器的路径，而地面反射路径则是电波在地面反射后传输到接收器的路径。

根据两径模型的原理，可以通过以下示例公式来计算路损：
路损（dB）= 20×log10(DR/FR)
其中，DR表示直射路径的长度，FR表示地面反射路径的长度。

该公式使用了对数函数来计算路损，并以dB为单位表示结果。

需要注意的是，这只是一个示例公式，具体的两径模型路损计算公式可能会因应用场景、参数选择和物理模型的不同而有所差异。

在实际应用中，还需要考虑其他因素，如电导率、电场强度、波长、传播距离等，以更准确地描述路损与这些参数之间的关系。

总结来说，两径模型路损计算公式指的是利用两个传播路径的电导率和电场强度等参数来计算路损的数学模型和公式。

这些公式有助于评估和优化无线通信系统的性能，特别是在考虑地面反射对信号传播的影响时。

室外可见光通信路径损耗模型研究室外可见光通信路径损耗模型研究一、引言随着移动通信技术的迅速发展，无线通信已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

然而，传统的无线通信技术在某些特定环境下存在一些问题，如频谱资源紧张、安全性较差等。

为了解决这些问题，人们开始关注新兴的可见光通信技术。

可见光通信是利用可见光波段进行通信的一种新兴无线通信技术。

由于可见光波段频谱资源相对丰富，通信安全性高等优势，这使得可见光通信在室内通信应用方面得到广泛应用。

然而，由于可见光波段的传输特性，如传播路径损耗等问题，将可见光通信技术应用于室外环境仍然面临一些挑战。

本文旨在研究室外可见光通信路径损耗模型，通过对路径损耗进行建模和分析，为室外可见光通信系统的设计和优化提供理论依据。

二、室外可见光通信系统介绍室外可见光通信系统由发射器、接收器和传输介质组成。

发射器利用光源将信息转化为光信号，并通过调制技术将其传输出去。

接收器则利用光接收器将接收到的光信号转化为电信号，并进行信号解调，最后将信号传递给用户设备。

传输介质则指的是光信号在空气中的传输路径。

三、室外可见光通信路径损耗特性分析在研究室外可见光通信路径损耗模型之前，首先需要分析路径损耗特性。

路径损耗可以分为自由空间损耗和非自由空间损耗两个部分。

1. 自由空间损耗在室外环境中，光信号主要在自由空间中传输。

自由空间损耗与传输距离的平方成反比，即路径损耗L_fs与传输距离d之间存在如下关系：L_fs = 10 log10(d^2/d_0^2)其中d_0是参考距离，即信号强度为1的距离。

2. 非自由空间损耗室外环境中存在一些障碍物，如树木、建筑物等，会造成光信号的非自由空间损耗。

非自由空间损耗主要与障碍物的散射和衰减有关。

具体的计算公式需要根据实际情况进行建模和分析。

四、室外可见光通信路径损耗模型研究在实际应用中，我们希望能够准确地预测和估计室外可见光通信的路径损耗，从而优化系统设计和调整参数。

第3章港口集卡路径成本优化模型3.1港口集卡作业模式分析3.1.1面向“作业路”的传统集卡作业模式目前，我国大部分港口采用龙门吊装卸工艺，其中岸桥、集卡、龙门吊是完成集装箱装卸的主要机械设备，岸桥负责对到港的船舶进行装卸作业，龙门吊对堆场的集装箱进行进出场作业，集卡衔接码头前沿岸桥和后方堆场龙门吊的之间工作，是港口集装箱进口、出口、转堆作业过程中的重要运输设备，其主要在岸桥与堆场之间及堆场各箱区之间作水平运输。

这些集装箱装卸设备只有相互协调、相互配合才能够保证集装箱装卸作业的顺利进行，否则会出现装卸设备等待现象和拥堵现象，降低设备资源的利用率和港口的物流能力。

但大部分港口目前仍采用传统的集卡作业模式，即面向“作业路”的集卡作业模式。

该模式可描述为：港口工作人员根据装卸集装箱的业务量配置岸桥，且按照一定的比例为每台岸桥分配一定数量的集卡，从而形成由几辆集卡所组成的一组固定集卡为某一台特定的岸桥服务。

在整个集装箱的装卸作业过程中，集卡在预先设定的固定路线上行驶，岸桥、集卡和龙门吊形成固定作业线路运载集装箱。

在集装箱的进口作业中，首先由岸桥将船舶上需进口的集装箱放到等待卸船的空集卡上，然后装载进口集装箱的集卡沿固定路线行驶，并到指定的堆场箱区卸下集装箱，最后空车行驶到岸桥下等待下一个卸船作业。

同样在装船作业中，首先龙门吊将堆场箱区内的出口集装箱放在空集卡上，然后由集卡运输出口集装箱行驶到岸桥下等待装船作业，装船结束后集卡再空载行驶到堆场箱区进行下一个装船作业[56, 70]。

一般面向“作业路”的集卡作业模式会根据岸桥的配置数量安排需要服务的集卡数量，通常一台岸桥需要配置5~6辆集卡，则所需集卡的总数量为装船和卸船岸桥总数的5倍或6倍[82]。

这种面向“作业路”的传统集卡作业模式下司机操作简单、便于管理、沿固定作业路线不易出错，但是随着信息技术的进步、港口物流业的发展，这一模式逐渐暴露出缺点，阻碍港口物流效率的提高。

自由空间路径损耗模型一、引言自由空间路径损耗模型是无线通信领域中常用的一种模型，用于描述无线信号在自由空间中传播过程中的信号损耗情况。

该模型基于电磁波的传播特性和自由空间中的阻抗特性，通过计算距离和频率等参数，可以估计信号在传播过程中的损耗情况。

本文将介绍自由空间路径损耗模型的原理、计算公式以及应用场景。

二、自由空间路径损耗模型的原理自由空间路径损耗模型是基于电磁波在自由空间中传播的特性来建立的。

根据电磁波传播的规律，信号在自由空间中的损耗主要取决于传播距离和频率。

在传播距离相同的情况下，频率越高，损耗越大。

这是因为高频信号的波长较短，更容易受到自由空间中的散射、反射和衰减等因素的影响。

三、自由空间路径损耗模型的计算公式自由空间路径损耗模型的计算公式如下：路径损耗(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.55其中，路径损耗是以分贝（dB）为单位的，表示信号在传播过程中的损耗情况；d是传播距离，单位为米（m）；f是信号的频率，单位为赫兹（Hz）。

四、自由空间路径损耗模型的应用场景自由空间路径损耗模型主要应用于无线通信系统的规划和设计中。

通过该模型，可以估计信号在不同距离和频率下的损耗情况，从而确定无线设备的传输距离和功率要求。

在无线通信系统的建设过程中，合理地选择信号的频率和功率，可以有效地提高信号的覆盖范围和质量。

自由空间路径损耗模型还可以应用于无线信号强度的预测和建模。

通过测量不同距离和频率下的信号强度，可以建立信号强度的模型，为无线定位、无线室内覆盖等应用提供参考。

五、总结自由空间路径损耗模型是无线通信领域中常用的一种模型，用于描述无线信号在自由空间中传播过程中的信号损耗情况。

该模型基于电磁波的传播特性和自由空间中的阻抗特性，通过计算距离和频率等参数，可以估计信号在传播过程中的损耗情况。

自由空间路径损耗模型在无线通信系统的规划和设计中起着重要的作用，可以优化无线设备的传输距离和功率要求。

路径损耗模型
路径损耗模型描述无线信号在从发射端传播至接收端过程中强度减弱的现象，主要包括自由空间传播损耗与多径衰落两部分。

自由空间损耗遵循平方反比定律，即损耗与距离的平方成正比，与频率及发射天线与接收天线的有效面积有关。

而在实际环境中，由于反射、散射、衍射等效应导致信号多径传播，引入阴影衰落和快衰落。

其中，大尺度路径损耗模型如Okumura-Hata模型、Cost231模型考虑了地形、环境等因素对信号的影响；小尺度模型如Rayleigh、Rician 分布则描述随机快衰落现象。

总之，路径损耗模型用于估算无线通信系统中信号的传播损失，指导网络规划与设计。

ITU-R P.1238-5建议书用于规划频率范围在900 MHz到100 GHz内的室内无线电通信系统和无线局域网的传播数据和预测方法（ITU-R第211/3号课题）（1997-1999-2001-2003-2005-2007年）范围本建议书介绍了在900 MHz 至100 GHz频率范围内的室内传播的指导原则，主要内容如下：–路径损耗模型；–时延扩展模型；–极化和天线辐射图的效应；–发射机和接收机选址的效应；–建材装修和家具的效应；–室内物体移动的效应。

考虑到a）正在开发将在室内工作的许多短距离（工作范围短于1 km）的个人通信应用；b）正如许多现有产品和热门的研究活动所表明的那样，无线局域网（RLAN）和无线专用交换机（WPBX）需求很旺盛；c）希望设立无线局域网标准，可与无线和有线通信都兼容；d）采用非常低功率的短距离系统在移动和个人环境下提供业务有许多优点；e）在建筑物内的传播特性和在同一区域内许多用户引起的干扰这两方面的知识，对系统的有效设计是非常重要的；f）用于系统初步规划和干扰估算的通用（即与位置无关）模型和用于某些细致评估的定型（或具体地点）模型都是需要的；注意到a）ITU-R P.1411建议书为频率范围在300 MHz到100 GHz的室外短距离电波传播提供了指导，并且该建议也应该作为同时存在室内和室外传播条件的那些情况下的参考文件。

建议1 对工作于900 MHz到100 GHz之间的室内无线电系统的传播特性进行评估时，采用附件1中的资料和方法。

附件 11 引言室内无线电系统的传播预测在某些方面是与室外系统有区别的。

跟室外系统中一样，根本目的是保证在所要求的区域内有效覆盖（或在点对点系统情况下保证有可靠的传播路径）和避免干扰，包括系统内的干扰以及其他系统的干扰。

然而，在室内情况下，覆盖的范围是由建筑物的几何形状明确地限定的，而且建筑物本身的各边界将对传播有影响。

除了一建筑物的同一层上的频率要重复使用外，经常还希望在同一建筑物的各层之间要频率共用。

信号传播损耗损耗模型
信号传播损耗模型是一种用数学表达式表示的信号传播损耗的模型，它可以用来计算信号在传播过程中的衰减程度。

常见的信号传播损耗模型如下：
- 自由空间路径损耗模型：适用于无障碍物的开阔环境，传播损耗只考虑距离和信号频率。

- 两射频单元间的传播损耗模型：适用于距离较远且地面为开阔平整环境的场景。

该模型考虑了直射线和地面反射线给信号传播损耗带来的影响。

- Hata模型：适用于城市微波广播频段，频率范围在150MHz到1.9GHz。

此模型可根据不同的城市地形和天线高度进行调整。

- 瑞利损耗模型：适用于严重多径环境，如城市建筑物密集地区。

该模型考虑多径反射效应，其核心思想是信号传输受到大量随机反射和散射的影响，信号损耗随距离的平方成比例增加。

- Longley-Rice模型：也称不规则地形模型，适用于复杂地形环境，如山区、峡谷等。

移动通信室内路径损耗传播模型——苏华鸿—— 在室内电磁波传播受影响的因素很多，在有限的空间内环境变化大，墙、顶、地、人和室内物体等都会引起电磁的反射、折射、散射和吸收，电磁场分布十分复杂，电波传播模型相应多种多样。

本文着重介绍在测试的基础上总结出来的三种传播模型，可供移动通信室覆盖预测参考用。

一、室内小尺度路径损耗室内小尺度路径损耗是指短距离、短时间内快速衰落（衰落深度达20~40dB ），其传播模型表达式为：δX d d n d P d P L L +⋅⋅+=)log(10)()(00 (dB) （式1）式中：)(d P L 表示路径d 的总损耗值；)(0d P L 表示近地参考距离（30=d ~λ10），自由空间衰减值 n 表示环境和建筑物传播损耗指数（1.6~3.3）δX 表示标准偏差6（3~14）的正态随机变量二、室内路径损耗因子模型这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为4dB 衰减因子模型表达试为：)()log(10)()(00dB FAF d d n d P d P SF L L +⋅⋅+= （式2）式中：SF n 表示同层损耗因子（1.6~3.3）FAF 表示不同层路径损耗附加值（10~20dB ）三、室内自由空间路径损耗附加因子模型在室内可以认为是自由空间受限的传播路径，这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为4dB ，其传播模型表达式为：))log(20)()(00dB d d d P d P L L (∙++=αβ （式3）式中：β为路径损耗因子（-0.2~1.6dB/m ）最后，我们利用上述三种模型进行一下室内电波场强覆盖预测：由于式1中X 与的正态随机变量关系式没有多种，因此实际工程采用式2和式3较多，本文举出二例供工程设计参考用。

例1：假设本工程为某一宾馆的室内分布系统工程，天线输入口功率dBm Pt 5=，吸顶天线增益为dBm Gm 1.2=，同层预测距离15=d 米，0d 设定为1米。

下行链路预算模型为：天线口功率（dBm）=路径损耗+阴影衰落余量（dB）+人体损耗（dB）-终端接收增益（dB）+终端接收灵敏度（dBm）1、路径损耗根据室内传播模型Keenan-Motley：LP=32.5+20logf+20logd+pWiLP：路径损耗f：频率（MHz）取值2600Mhzd：发射机与接收机间距离（km）取值0.02P：墙壁的数目取值2Wi：室内墙壁损耗取值20dBLP=32.5+20lg(2600)+20lg(0.02)+2*20=106.822、阴影衰落余量阴影衰落遵循对数正态分布，又称慢衰落。

决定阴影衰落的主要参数有阴影衰落的标准方差和边缘通信概率，阴影衰落标准方差的典型值在5～12dB之间，一般取8dB，边缘通信概率是根据服务质量要求有关，服务质量越高边缘概率越大。

阴影衰落余量= NORMINV(边缘覆盖概率,0,标准方差)，其中的0是指正态分布函数的均值。

阴影衰落余量= NORMINV(95%,0,8)=13.163、人体损耗人体对电磁信号的影响，一般取3dB。

4、终端接收增益是指接收机的天线增益，一般取0dB。

5、终端接收灵敏度终端接收灵敏度=噪声功率+噪声系数+信噪比噪声功率=热噪声功率谱密度*带宽热噪声功率谱密度=K*TK:玻尔兹曼常数（J/K） 1.38*10-23 J/KT：绝对温度（K） 300K(27℃)热噪声功率谱密度=10lg（K*T*1000）=-174dBm/Hz 带宽（Hz）:20*106Hz噪声功率=-174+10lg(20*106)=-174+73=-101dBm噪声系数:输入端信噪比/输出端信噪比，取5dB信噪比：-6dB终端接收灵敏度=-101+5-6=-102dBm天线口功率（dBm）=106.82+13.16+3-102=20.98。

管道流动沿程损失的数值模拟及实验一、 背景流体在管道中流动时， 存在一定的能量损失，为克服摩擦阻力而损耗的能量称为沿程损失。

沿程损失与管道长度、管径、粗糙度及流体的流速都存在一定的关系。

二、原理如图所示，当流体从1点流至2点时，其流体的总能量（动能、压能和势能）将降低。

根据伯努利方程：2212112222l j V V p gz p gz E E ρρρρ++=++++（1.1）式中，111,,V p z 分别为1点处的流速、压强和高度；222,,V p z 分别为2点处的流速、压强和高度；ρ为流体的密度；g 为重力加速度；,l j E E 分别为沿程和局部能量损失。

沿程能量损失是指流体在直径不变的管道中流动，流动未发生急变时的能量损失。

用量纲分析的方法，沿程能量损失可用下面公式来计算：(Re)21),,,,(E 2λρμρd lV V d l f l ==，其中，l ，d 分别为管道的长度和直径；λ为沿程阻力系数，是雷诺数Re （Re Vd ν=，ν为流体的运动粘性系数）的函数。

三、 数值模拟用FLUENT 软件进行数值模拟，计算沿程阻力系数的方案：12（1）几何模型：建立三维管道模型，设置管径d=50mm ， l=20d=1m 如下图（1）：1 d 2图（1）（2）网格划分与计算：划分网格时，由于在边界上参量变化较大，边界层上网格应加密，设置相关系统参数后进行计算。

总体网格划分：边界层加密：·分析，直径d=0.5，根据边界 层与雷诺数和管道尺寸的关系2/1Re ~)(-d v d d δ，得出，边界层的厚度为0.01左右，如图 所示加密边界层。

lV（3）结果分析：对截面1、2进行分析，根据伯努利方程： 2212112222l j V V p gz p gz E E ρρρρ++=++++，由于从截面1到截面2没有截面突扩，没有高度差，管道尺寸也没有发生改变，则管道的局部损失0=j E ，两截面高度差021=-=∆z z z ，两截面处的速度V V V ==21，故沿程损失21p p E l -=，得沿程阻力系数221)(2lVdp p ρλ-=。