无线电干涉技术大范围测距仿真研究
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题目:宽带无线通信系统的信道测量研究及仿真实现内容:1.了解无线信道大小尺度衰落特点以及基本测量方法;2.掌握滑动相关法测量小尺度衰落原理及仿真实现;3.掌握矢量信号分析技术在小尺度衰落中的应用;4.SISO和MIMO系统的信道测量及误差修正;5.实测数据处理及结果分析。
无线信道基础无线通信系统的性能主要受到无线信道的制约。
发射机与接收机之间的传播路径非常复杂,电波传播的机制是多种多样的,但总体上可以归结为反射,绕射和散射。
无线信道的特性•大尺度特性大尺度传播描述了长距离内接收信号强度的缓慢变化。
这些变化是由发射天线和接收天线之间传播路上的山坡或湖泊以及建筑物等造成的。
一般来说,大尺度衰落与发射天线和接受天线之间的距离成反比,而且在不同地区有不同的衰减因子。
大尺度可以由天线分集和功率控制得到补偿。
•小尺度特性小尺度衰落的主要特性是多径传播。
传播过程中会遇到很多建筑物,树木以及起伏的地形,会引起能量的吸收和穿透以及电波的反射,散射及绕射,这样,无线信道是充满反射波的传播环境。
大尺度测量•连续波测量方法•宽带信号测量法√小尺度测量•扩频滑动相关测量法√•直接脉冲测量法•扫频测量连续波测量方法•连续波测量就是尽可能获取某一地区各地理位置的本地均值,因此要获取本地均值就必须除去瑞利衰落的影响。
对于无线移动通信系统,在特征长度为40个波长,采样50个样点时,可使测量数据与实际本地均值之差小于1dB.•随机衰落现象:扩频滑动相关法•扩频信道检测系统基本框图如下•该系统的优点是,尽管所探测的信号可能为宽带信号,接收机仍然可以用一个宽带混频器加一个窄带接收机来检测发送信号。
•实际中,理想的高斯白噪声用确定的伪噪声来代替。
在发射端发射一串伪随机码,在接收端对接信号进行采样,计算采样样本序列和伪随机序列的相关值,得出不同时刻的冲激响应。
•小尺度测量方法在测试过程中,我们采用基于伪噪声序列的扩频滑动相关测试法。
该方案的基本思路是在发射周期性的PN序列,在接收端本地产生同样的PN序列并与接收下来的信号做互相关运算。
测绘技术中常见的无线电测量方法在测绘技术的发展中,无线电测量方法起到了重要作用。
它不仅可以提高测量精度和效率,还可以在复杂环境下进行测量。
本文将介绍几种常见的无线电测量方法。
一、全球导航卫星系统(GNSS)全球导航卫星系统是一种利用卫星信号进行位置测量的技术。
其中最为人熟知的就是全球定位系统(GPS)。
通过接收卫星发出的信号,接收器可以计算出自己的位置。
这种测量方法广泛应用于航空、航海、地理测量等领域。
GNSS技术具有高度的精度和全球性的覆盖,可以实现几米甚至更高精度的测量。
此外,它还可以在室外和室内环境下进行测量,不受天气条件的限制。
然而,由于信号在地球大气层中的散射和折射,GNSS技术在城市峡谷等复杂环境中的精度可能较低。
二、无线电测距无线电测距是一种通过测量信号传输时间来确定距离的方法。
它广泛应用于雷达、无线电通信等领域。
其中最有代表性的无线电测距方法是双向测距法。
它通过测量信号在发送端和接收端之间传输的时间来计算出距离。
双向测距法具有高精度和实时性的特点,在测绘、航海等领域得到广泛应用。
在无线电通信中,测距可以用于信号延迟的补偿,提高通信质量。
三、电磁波干涉法电磁波干涉法是一种通过测量电磁波的相位差来确定距离的方法。
它通过分析信号在传输过程中受到的干涉和多径效应,计算出目标的位置。
电磁波干涉法在地壳变形监测、建筑物结构监测等领域得到广泛应用。
这种方法具有高精度和高稳定性的特点,可以实现毫米级的测量精度。
此外,电磁波干涉法还可以通过分析信号的频率和相位来提取其他相关的信息,如速度和方向。
四、激光测距激光测距是一种通过测量激光束传输时间来确定距离的方法。
它利用光的速度和飞行时间来计算出距离。
激光测距具有高精度和高分辨率的特点,可以实现亚米级的测量精度。
激光测距广泛应用于各种测绘任务中,如测量建筑物的高度、测绘地形地貌等。
此外,激光测距还可以配合三维扫描仪使用,实现快速、精确的三维测量。
总结:无线电测量方法在测绘技术中扮演着重要的角色。
无线电波的干涉实验与调试技巧无线电波的干涉实验是研究无线电信号传播和干涉现象的重要手段。
正确的调试技巧能确保实验的准确性和可靠性。
本文将介绍无线电波的干涉实验原理和调试技巧。
一、实验原理无线电波的干涉是指当两个或多个无线电信号相遇时,由于它们的相位差而产生干涉现象。
实验中通常使用电磁波干涉仪来观测和测量干涉现象。
电磁波干涉仪由辐射源、反射镜、半透镜和接收器等组成。
在实验中,辐射源通过天线将无线电信号辐射出去,然后经过反射镜的反射和半透镜的折射,最终被接收器接收和测量。
当两个或多个辐射源的信号相遇时,由于相位差的不同,会出现干涉现象。
二、调试技巧1. 调整辐射源位置:首先需要将辐射源的位置调整到合适的位置,使其能够辐射出稳定的无线电信号。
可以通过实验数据的变化来判断辐射源位置是否合理,并根据需要进行微调。
2. 确保信号强度:干涉实验中信号强度的稳定性对于实验结果的准确性非常重要。
因此,需要通过调整辐射源输出功率、接收器灵敏度和天线增益等参数,以确保信号强度在一个合理的范围内。
3. 调整反射镜和半透镜位置:反射镜和半透镜的位置调整对于干涉现象的观测和测量非常关键。
需要通过改变它们的位置和角度,使得干涉仪能够精确地接收到干涉信号。
4. 减小干扰:在无线电干涉实验中,可能会遇到来自其他设备或无线电干扰源的干扰。
为了保证实验结果的准确性,需要通过合理的屏蔽措施和滤波器等手段减小干扰的影响。
5. 数据分析和处理:进行干涉实验后,需要对实验数据进行分析和处理。
可以使用曲线拟合、功率谱分析等方法,提取出干涉信号的相关信息,并绘制出相应的图表。
三、实验注意事项1. 安全操作:在进行无线电干涉实验时,需要遵守相关的操作规程和安全注意事项,确保实验过程的安全性。
2. 优化环境条件:尽量在无电磁干扰和射频干扰较小的环境中进行实验,以减小外界环境对实验的影响。
3. 实验记录和报告:进行干涉实验时,需要详细记录实验过程和数据,并及时整理成实验报告。
室内环境下无线干涉定位的多径误差分析摘要:近年来我国科技水平的提升,人们对居住环境的要求不断提高。
人们对室内位置信息服务的需求与日俱增,传统GPS蜂窝网定位技术无法满足室内定位的要求,无线传感器网络正好弥补了传统定位技术的弊端,在会展中心、智能大厦、体育场馆等领域得到了广泛应用。
在室内定位技术中,定位算法性能好坏直接关系到传感器网络节点的位置信息准确性。
本文就室内环境下无线干涉定位的多径误差分析展开探讨。
关键词:无线干涉定位系统;室内多径效应;误差分析引言随着计算机技术的快速发展和通信网络的普及,室内家电设备的单片机化和智能化得到了快速的拓展,促进了无线定位、组网技术、数字家庭等现代化理念不同程度的融人到人们的日常生活中来,提高了居家生活的自动化水平。
无线技术的快速发展和不断成熟对新型无线业务的发展提供了条件,随着社会的发展,需要使用定位功能的应用越来越多。
1室内定位技术1.UWB定位:是指基于UWB无线通信实现定位的技术,其定位精度约为5~10cm,具有精度高、功耗低、抗多径、安全性高、复杂度低等优点。
另一方面,UWB传输距离较短,无法实现大范围的室内覆盖。
同时,为了保证定位精度,UWB 定位要求有4个定位基站可接收标签发出的脉冲信号,因此,定位基站部署密度高、建设成本高,适用于小范围物料和设备的高精度定位。
(2)RFID定位:是指基于RFID技术实现定位的技术,其定位精度高,可实现厘米级定位,并且成本低、能耗小。
但RFID定位可识别范围小,因此,适用于门禁和库房物料管理等场景。
(3)惯性导航定位:是指基于陀螺仪、加速度传感器等组件,通过采集定位终端运动数据计算终端位置的定位技术。
惯性导航定位不依赖于外界通信,抗干扰能力和安全性能较强。
同时,惯性导航定位基于航位推算方法,定位误差会随着运行时间增加而累积,为了保证定位精度,需要融合其他定位技术来矫正定位结果。
惯性导航定位适用于工业运输车辆的定位场景。
doi:10.3969/j.issn.1003-3114.2024.02.002引用格式:张建华,张骥威,张宇翔,等.面向6G的RIS信道测量与建模研究进展[J].无线电通信技术,2024,50(2):227-237.[ZHANGJianhua,ZHANGJiwei,ZHANGYuxiang,etal.AdvancementsinRISChannelMeasurementandModelingfor6G[J].RadioCommunicationsTechnology,2024,50(2):227-237.]面向6G的RIS信道测量与建模研究进展张建华1,张骥威1,张宇翔2,巩汇文1,田 磊1(1.北京邮电大学信息与通信工程学院,北京100876;2.北京邮电大学集成电路学院,北京100876)摘 要:智能超表面(ReconfigurableIntelligentSurface,RIS)技术被认为是6G中很有应用前景的技术。
RIS信道研究对于RIS辅助通信系统的技术创新和性能评价至关重要。
综述了RIS信道的测量与建模研究进展,总结了基于矢量网络分析仪(VectorNetworkAnalyzer,VNA)的频域测量和基于滑动相关的时域测量两种信道测量方法。
介绍了基于时域的RIS信道测量平台,并对目前的测量活动进行了总结。
分析了RIS信道中的阵元反射系数、散射方向图和级联路径损耗三个特性。
总结了RIS信道统计性建模、确定性建模和混合型建模的方法,给出了一种基于现有5G标准的3D几何统计性信道模型(Geometric BasedStochasticModel,GBSM)扩展的RIS信道建模方法,以及基于此方法的RIS信道仿真平台。
展望了RIS信道测量和建模研究面临的挑战和未来的研究方向。
关键词:智能超表面;信道测量;信道建模;3D几何统计性信道建模中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1003-3114(2024)02-0227-11AdvancementsinRISChannelMeasurementandModelingfor6GZHANGJianhua1,ZHANGJiwei1,ZHANGYuxiang2,GONGHuiwen1,TIANLei1(1.SchoolofInformationandCommunicationEngineering,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China;2.SchoolofIntegratedCircuits,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China)Abstract:ReconfigurableIntelligentSurface(RIS)technologyisconsideredapromisingapplicationin6G.TheresearchonRISchannelsiscrucialfortechnologicalinnovationandperformanceevaluationofRISassistedcommunicationsystems.ThisarticlereviewstheresearchprogressinmeasurementandmodelingofRISchannels.Wesummarizedtwochannelmeasurementmethods,frequencydo mainmeasurementbasedonVectorNetworkAnalyzer(VNA)andtime domainmeasurementbasedonslidingcorrelation.Weintro ducedatime domainRISchannelmeasurementplatformandsummarizedcurrentmeasurementactivities.Threecharacteristicsofelementreflectioncoefficient,scatteringpattern,andcascadedpathlossinRISchannelsareanalyzed.AsummaryofRISchannelmodel ingmethods,includingstatisticalmodeling,deterministicmodeling,andhybridmodeling,ispresented.AnextendedRISchannelmodelingmethodbasedonexisting5Gstandard s3DGeometric BasedStochasticModel(GBSM)isproposed,aswellasanRISchan nelsimulationplatformbasedonthismethod.Finally,challengesandfutureresearchdirectionsfacedbyRISchannelmeasurementandmodelingresearchwerediscussed.Keywords:RIS;channelmeasurement;channelmodeling;3DGBSM收稿日期:2023-11-27基金项目:国家重点研发计划(2023YFB2904805);国家自然科学基金青年科学基金(62101069,62201087);国家自然科学基金重点项目(92167202);国家杰出青年科学基金(61925102)FoundationItem:NationalKeyR&DProgramofChina(2023YFB2904805);YoungScientistsFundoftheNationalNaturalScienceFoundationofChina(62101069,62201087);KeyProgramofNationalNaturalScienceFoundationofChina(92167202);NationalScienceFundforDistinguishedYoungScholars(61925102)0 引言随着5G移动通信系统已在全球范围内部署,6G移动通信技术的研究正在广泛开展,预计在2030年实现商用[1]。
射电干涉技术在天文学中的应用前景天文学是一门探索宇宙奥秘的学科,人类对宇宙的认识离不开计算机技术的发展。
而射电干涉技术作为一种重要的天文观测手段,正日益受到天文学家们的关注。
它通过多个单天线接收器共同接收宇宙中的无线电信号,再利用干涉测量的原理分析和重建天体图像。
目前,射电干涉技术已经在天文学领域取得了一些重要的成果,并展示出了广阔的应用前景。
首先,射电干涉技术在我们对宇宙的起源和演化的研究中发挥了重要作用。
通过干涉测量技术,天文学家们能够观测和研究大爆炸宇宙学、宇宙微波背景辐射等现象,揭示了宇宙的起源和演化过程。
此外,射电干涉技术还能够观测和研究星系、星云等天体的结构和运动,并通过分析天体的射电辐射特征来推断它们的形成和发展历史。
其次,射电干涉技术在探测和研究暗物质与暗能量方面具有独特优势。
暗物质和暗能量是当前宇宙学研究中的两个未解之谜,它们在宇宙中的分布和作用对宇宙的演化有着重要影响。
射电干涉技术能够通过探测宇宙中的射电信号,来研究和揭示暗物质和暗能量的存在和性质。
通过干涉测量的精密观测,天文学家们可以计算和推断出宇宙中的暗物质和暗能量的分布和密度,从而更加深入地理解宇宙的本质和结构。
此外,射电干涉技术在探测和研究外星生命的可能性方面也具有巨大的潜力。
科学家们一直在寻找地外文明的存在,而射电干涉技术可以作为一种重要手段来探测和研究外星生命的存在和信号。
通过干涉测量和信号分析,我们可以在宇宙中寻找到与人类文明相似的信号,并进一步研究它们的来源和特征。
这将为我们了解宇宙中是否存在外星生命提供重要线索和证据。
随着科技的不断进步和射电干涉技术的发展,人类对宇宙的认知将会进一步拓展。
射电干涉技术将成为未来天文学研究中不可或缺的工具。
通过更加精确的观测和数据分析,我们将能够揭示更多关于宇宙本源、星系演化、暗物质暗能量、外星生命等问题的答案。
射电干涉技术的应用前景广阔,将为人类认识宇宙的边界和未知领域提供有力支持。
95电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering示。
而家属或医护人员可通过远程终端(手机或电脑),使用键鼠或触屏点击的方式进行终端操作。
设备自带的高清摄像头组件,则可通过互联网,随时随地连接到脑电信息沟通系统,辅助视频互动。
4.5 视觉刺激模块视觉刺激模块采取SSVEP-BCI 脑电范式。
稳态视觉诱发电位作为BCI 系统常使用的一种信号范式,它是在人眼受到固定频率超过3.5Hz 的视觉刺激时,大脑皮质活动将被调动,导致类似于刺激的周期性节律活动。
SSVEP-BCI 通过固定频率的闪烁刺激诱发。
而诱发产生SSVEP 信号的视觉刺激源通常包括光刺激源、图形刺激源以及模式翻转刺激源。
依照具备多目标、多任务的非侵入BCI 模式的使用场景,本文系统采取常见的LCD 型刺激源硬件,更易于编程设计刺激形状和刺激颜色等条件。
但LCD 型刺激源产生的刺激频率受到LCD 屏幕刷新率的限制。
为了避免两种刺激频率难以区分,编程设计的刺激频率不应为倍数集合,并且设计的刺激频率也应该大于4Hz [5]。
此外,由于过多检测对象需要极高的识别精度,所以本文系统每层设计不多于五个刺激源图像。
比如,如图8所示,设置“帮助”、“沟通”和“娱乐”,分别以29.95Hz 、14.98Hz 和5.99Hz 的频率闪烁,界面右侧则是专注度指标尺和返回键。
5 结束语立足于解决语体失能患者与外界的沟通难题,本文设计与实现了一种基于TGAM 模块的脑电信息沟通系统。
该系统采用美国神念科技的TGAM 芯片,基于SSVEP-BCI 脑电范式,完成了从脑电信号采集,到脑电信号处理分析,以及脑电信号运用的一整套脑波控制的标准化流程,实现了将脑波“意念”转化为他人可直观解读的个人需求信息或意愿信息的目的。
语体失能病患能够通过该脑电信息沟通系统,与外界进行有效交流。
无线电波传播模型与仿真在现代的通信领域中,无线电波的传播模型成为了一个重要的研究主题。
当我们需要传输数据、信息或者信号的时候,我们需要通过无线电波来实现。
无线电波传播模型和仿真技术的研究,可以帮助我们更好地了解无线电波在传播过程中的特点,为我们设计和优化无线电通信系统提供重要的依据。
1. 无线电波传播模型在无线电通信中,无线电波的传播受到诸多因素的影响。
传输距离、频率、天线高度和地形都会影响无线电波的传播。
1.1 自由空间模型自由空间模型是一种最简单的无线电波传播模型。
在自由空间中,无线电波沿直线传输,向四面八方辐射。
此时,无线电波传输的距离和波长有关,距离越远,信号衰减越严重。
自由空间模型适用于在太空中,或没有障碍的通信环境中使用。
1.2 多径模型在现实的通信环境中,无线电波遇到各种障碍物后会发生反射、折射、绕射等现象,从而可能产生多路径效应。
因此,多径模型被广泛应用于无线电通信系统的研究中。
在多径模型中,无线电波的传播路径包括直射路径、反射路径、绕射路径和散射路径等。
多径模型中的多路传输会使接收信号出现干扰,影响通信的可靠性。
1.3 表面波模型在表面波模型中,无线电波沿着地表层或者水面传播。
这种模型适用于低频率的无线电通信。
表面波模型的一个缺陷是信号的传输距离较短。
2. 无线电波传播仿真无线电波传播仿真是指通过计算机模拟无线电波的传播过程,以求出在各种条件下无线电波的传播特性。
无线电波仿真的目的是为了给通信工程师提供一个可靠的工具,以便进行通信系统的规划、设计和优化。
2.1 无线电波传播仿真软件无线电波传播仿真软件是通信工程师研究和设计无线电通信系统的必备工具。
在现代通信领域中,有许多广泛使用的仿真软件,比如:MATLAB、OPTIWAVE、HFSS等。
这些软件能够根据实验数据和实际场景模拟无线电波传播的行为,进行通信系统的优化和规划。
2.2 仿真参数在进行无线电波仿真时,需要输入一些参数来模拟无线电波的传输过程。