Exponenta Banner

propagationModel

Создайте модель распространения RF

свернуть все на странице

Синтаксис

pm = propagationModel(modelname)
pm = propagationModel(___,Name,Value)

Описание

pm = propagationModel(modelname) создает модель распространения RF для заданной модели.

пример

pm = propagationModel(___,Name,Value) обновляет модель с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Например, pm = propagationModel('rain','RainRate',96) создает модель распространения дождя с уровнем дождя 96 мм/ч. Заключите каждое имя свойства в кавычки.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Задайте сайты передатчика и приемника.

tx = txsite('Name','MathWorks Apple Hill',...
       'Latitude',42.3001, ...
       'Longitude',-71.3504, ...
       'TransmitterFrequency', 2.5e9);
 
rx = rxsite('Name','Fenway Park',...
       'Latitude',42.3467, ...
       'Longitude',-71.0972);

Создайте модель распространения для уровня проливного дождя.

pm = propagationModel('rain','RainRate',50)
pm = 
  Rain with properties:

    RainRate: 50
        Tilt: 0

Вычислите силу сигнала в приемнике с помощью модели распространения дождя.

ss = sigstrength(rx,tx,pm)
ss = -87.1559
Скрипт Open Live Script

Создайте ретранслятор.

tx = txsite
tx = 
  txsite with properties:

                    Name: 'Site 1'
                Latitude: 42.3001
               Longitude: -71.3504
                 Antenna: 'isotropic'
            AntennaAngle: 0
           AntennaHeight: 10
              SystemLoss: 0
    TransmitterFrequency: 1.9000e+09
        TransmitterPower: 10

Создайте модель распространения Лонгли-Райса использование propagationModel функция.

pm = propagationModel('longley-rice','TimeVariabilityTolerance',0.7)
pm = 
  LongleyRice with properties:

              AntennaPolarization: 'horizontal'
               GroundConductivity: 0.0050
               GroundPermittivity: 15
          AtmosphericRefractivity: 301
                      ClimateZone: 'continental-temperate'
         TimeVariabilityTolerance: 0.7000
    SituationVariabilityTolerance: 0.5000

Найдите покрытие ретранслятора с помощью заданной модели распространения.

coverage(tx,'PropagationModel',pm)

Входные параметры

свернуть все

Тип модели распространения, заданной как один из них:

  • 'freespace' — Модель распространения свободного пространства.

  • 'rain' — Лейтесь моделью распространения. Для получения дополнительной информации см. [3].

  • 'gas' — Газовая модель распространения. Для получения дополнительной информации см. [7].

  • 'fog' — Вуалируйте модель распространения. Для получения дополнительной информации см. [2].

  • 'close-in' — Ближняя модель распространения обычно используется в городских сценариях макроячейки. Для получения дополнительной информации см. [1].

    Примечание

    Ближняя модель реализует статистическую модель пути потерь и может быть сконфигурирована для различных сценариев. Значения по умолчанию соответствуют городскому сценарию макроячейки в среде не угла обзора (NLOS).

  • 'longley-rice' — Модель распространения Лонгли-Райса. Эта модель также известна как Неправильную модель ландшафта (ITM). Можно использовать эту модель, чтобы вычислить потерю пути "точка-точка" между сайтами по неправильному ландшафту, включая создания. Потеря пути вычисляется от потери свободного пространства, дифракции ландшафта, наземного отражения, преломления через атмосферу, тропосферное рассеяние и атмосферное поглощение. Для получения дополнительной информации и список ограничений, см. [4].

    Примечание

    Модель Лонгли-Райса реализует режим "точка-точка" модели, которая использует данные о ландшафте, чтобы предсказать потерю между двумя точками.

  • 'tirem' — Ландшафт Интегрированная Грубая Земля Model™ (TIREM™). Можно использовать эту модель, чтобы вычислить потерю пути "точка-точка" между сайтами по неправильному ландшафту, включая создания. Потеря пути вычисляется от потери свободного пространства, дифракции ландшафта, наземного отражения, преломления через атмосферу, тропосферное рассеяние и атмосферное поглощение. Для этой модели нужен доступ к внешней библиотеке TIREM. Фактическая модель допустима от 1 МГц до 1 000 ГГц. Но с элементами Antenna Toolbox™ и массивами частотный диапазон ограничивается 200 ГГц.

  • 'raytracing' — Многопутевая модель распространения, которая использует анализ трассировки лучей, чтобы вычислить пути к распространению и соответствующие потери пути. Потеря пути вычисляется от потери свободного пространства, отражательной потери из-за материала и потери поляризации антенны. Можно выполнить анализ трассировки лучей с помощью метода изображений (значение по умолчанию) или стрельба и возврат лучей (SBR) метод. Задайте метод с помощью 'Method' свойство. Оба метода включают поверхностные отражения, но не включают эффекты от преломления, дифракции или рассеивания. Оба метода трассировки лучей допустимы для частотного диапазона от 100 МГц до 100 ГГц. Для получения информации о различиях между изображением и методами SBR, смотрите, Выбирают Propagation Model. Используйте raytrace функционируйте, чтобы построить пути к распространению между сайтами.

Можно использовать эти функции на моделях распространения RF:

  • range — Вычислите область значений радиоволны согласно различным сценариям распространения. range функция не поддерживает 'longley-rice', 'tirem', или 'raytracing' модели распространения.

  • pathloss — Вычислите потерю пути распространения радиоволны между сайтами передатчика и приемника согласно различным сценариям распространения.

  • add — Добавьте модели распространения.

Типы данных: char

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: 'RainRate',50 устанавливает уровень ливня в модели распространения дождя к 50.
Дождь

свернуть все

Лейтесь уровнем в виде неотрицательного скаляра в миллиметрах в час (мм/ч).

Зависимости

Задавать 'RainRate', необходимо задать 'rain' модель распространения.

Типы данных: double

Угол наклона поляризации сигнала в виде скаляра в градусах.

Зависимости

Задавать 'Tilt', необходимо задать 'rain' модель распространения.

Типы данных: double

Газ

свернуть все

Температура воздуха в виде скаляра в Цельсия (C).

Зависимости

Задавать 'Temperature', необходимо задать 'gas' модель распространения.

Типы данных: double

Сухое давление воздуха в виде скаляра в pascals (Па).

Зависимости

Задавать 'AirPressure', необходимо задать 'gas' модель распространения.

Типы данных: double

Плотность водяного пара в виде скаляра в граммах на кубический метр (g/m3).

Зависимости

Задавать 'WaterDensity', необходимо задать 'gas' модель распространения.

Типы данных: double

Вуаль

свернуть все

Температура воздуха в виде скаляра в Цельсия (C).

Зависимости

Задавать 'Temperature', необходимо задать 'fog' модель распространения.

Типы данных: double

Жидкая водная плотность в виде скаляра в граммах на кубический метр (g/m3).

Зависимости

Задавать 'WaterDensity', необходимо задать 'fog' модель распространения.

Типы данных: double

Ближний бой

свернуть все

Расстояние ссылки свободного пространства в виде скаляра в метрах.

Зависимости

Задавать 'ReferenceDistance', необходимо задать 'close-in' модель распространения.

Типы данных: double

Экспонента пути потерь в виде скаляра.

Зависимости

Задавать 'PathLossExponent', необходимо задать 'close-in' модель распространения.

Типы данных: double

Стандартное отклонение нулевой средней Гауссовой случайной переменной в виде скаляра в децибелах (дБ).

Зависимости

Задавать 'Sigma', необходимо задать 'close-in' модель распространения.

Типы данных: double

Количество точек данных нулевой средней Гауссовой случайной переменной в виде целого числа.

Зависимости

Задавать 'NumDataPoints', необходимо задать 'close-in' модель распространения.

Типы данных: double

Примечание

Ближняя модель допустима для расстояний, больше, чем или равный 'ReferenceDistance' свойство. Если расстояние меньше, чем 'ReferenceDistance' используется, потерей пути является 0.

Лонгли-Райс

свернуть все

Поляризация антенн передатчика и приемника в виде 'horizontal' или 'vertical'. Обе антенны приняты, чтобы иметь ту же поляризацию. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути, подлежащую выплате основать отражение.

Зависимости

Задавать 'AntennaPolarization', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: char | string

Проводимость земли в виде скаляра в Siemens на метр (S/m). Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути, подлежащую выплате основать отражение. Значение по умолчанию соответствует средней земле.

Зависимости

Задавать 'GroundConductivity', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: double

Относительная проницаемость земли в виде скаляра. Относительная проницаемость описывается как отношение абсолютной существенной проницаемости к проницаемости вакуума. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути, подлежащую выплате основать отражение. Значение по умолчанию соответствует средней земле.

Зависимости

Задавать 'GroundPermittivity', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: double

Атмосферное явление преломления около земли в виде скаляра в N-модулях. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за преломления через атмосферу и тропосферное рассеяние. Значение по умолчанию соответствует средним атмосферным условиям.

Зависимости

Задавать 'AtmosphericRefractivity', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: double

Радио-зона климата. Это значение используется, чтобы вычислить изменчивость из-за изменения атмосферных условий. Значение по умолчанию соответствует средним атмосферным условиям в конкретной зоне климата.

Зависимости

Задавать 'ClimateZone', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: char | string

Уровень переносимости изменчивости времени потери пути в виде скаляра между [0.001, 0.999]. Изменчивость времени происходит из-за изменения атмосферных условий. Это значение дает необходимую системную надежность или часть времени, в течение которого фактическая потеря пути, как ожидают, будет меньше чем или равна предсказанию модели. Для получения дополнительной информации см. [5].

Зависимости

Задавать 'TimeVariabilityTolerance', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: double

Уровень переносимости изменчивости ситуации потери пути в виде скаляра, промежуточного [0.001, 0.999]. Изменчивость ситуации происходит из-за неконтролируемых или скрытых случайных переменных. Это значение вселяет необходимую системную веру или часть аналогичных ситуаций, для которых фактическая потеря пути, как ожидают, будет меньше чем или равна предсказанию модели. Для получения дополнительной информации см. [5].

Зависимости

Задавать 'SituationVariabilityTolerance', необходимо задать 'longley-rice' модель распространения.

Типы данных: double

TIREM

свернуть все

Поляризация антенн передатчика и приемника в виде 'horizontal' или 'vertical'. Обе антенны приняты, чтобы иметь ту же поляризацию. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути, подлежащую выплате основать отражение.

Зависимости

Задавать 'AntennaPolarization', необходимо задать 'tirem' модель распространения.

Типы данных: char | string

Проводимость земли в виде числового скаляра в Siemens на метр (S/m) в области значений 0,0005 к 100. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути, подлежащую выплате основать отражение. Значение по умолчанию соответствует средней земле.

Зависимости

Задавать 'GroundConductivity', необходимо задать 'tirem' модель распространения.

Типы данных: double

Относительная проницаемость земли в виде числового скаляра в области значений 1 - 100. Относительная проницаемость описывается как отношение абсолютной существенной проницаемости к проницаемости вакуума. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути, подлежащую выплате основать отражение. Значение по умолчанию соответствует средней земле.

Зависимости

Задавать 'GroundPermittivity', необходимо задать 'tirem' модель распространения.

Типы данных: double

Атмосферное явление преломления около земли в виде числового скаляра в N-модулях в области значений 250 - 400. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за преломления через атмосферу и тропосферное рассеяние. Значение по умолчанию соответствует средним атмосферным условиям.

Зависимости

Задавать 'AtmosphericRefractivity', необходимо задать 'tirem' модель распространения.

Типы данных: double

Абсолютная воздушная влажность около основывается в виде числового скаляра в g/m^3 модули в области значений от 0 до 110. Можно использовать это значение, чтобы вычислить потерю пути из-за атмосферного поглощения. Значение по умолчанию соответствует абсолютной влажности воздуха в и 70-процентной относительной влажности на 15 градусов Цельсия.

Зависимости

Задавать 'Humidity', необходимо задать 'tirem' модель распространения.

Типы данных: double

Трассировка лучей

свернуть все

Метод трассировки лучей в виде одного из следующих значений:

  • 'image' — Используйте метод изображений, который поддерживает до двух отражений пути и вычисляет точные пути к распространению.

  • 'sbr' — Используйте стрельбу и возврат лучей (SBR) метод, который поддерживает до 10 отражений пути и вычисляет аппроксимированные пути к распространению. Метод SBR обычно быстрее, чем метод изображений.

Задайте максимальное количество отражений пути при помощи 'MaxNumReflections' свойство.

Для получения дополнительной информации о различиях между изображением и методами SBR, смотрите, Выбирают Propagation Model.

Зависимости

Чтобы задать метод трассировки лучей, необходимо задать modelname входной параметр как 'raytracing'.

Типы данных: char | string

Угловое разделение запущенных лучей в виде одного из следующих значений:

  • 'high' — Лучи имеют угловое разделение в области значений [0.9912, 1.1845] измеренный в градусах, так, чтобы модель запустила 40 962 луча.

  • 'medium' — Лучи имеют угловое разделение в области значений [0.4956, 0.5923] измеренный в градусах, так, чтобы модель запустила 163 842 луча.

  • 'low' — Лучи имеют угловое разделение в области значений [0.2478, 0.2961] измеренный в градусах, так, чтобы модель запустила 655 362 луча.

Поскольку модель запускает больше лучей, анализ трассировки лучей с низким угловым разделением может потребовать большего количества времени, чем с высоким угловым разделением.

При создании карт покрытия с помощью coverage функция, можно улучшить результаты путем выбора более низкого углового разделения.

Зависимости

Чтобы задать угловое разделение запущенных лучей, необходимо задать modelname аргумент как 'raytracing' и 'Method' свойство как 'sbr'.

Типы данных: char | string

Максимальное количество отражений пути, чтобы искать использование трассировки лучей в виде целого числа. Поддерживаемые значения зависят от значения 'Method' свойство.

  • Когда 'Method' 'image', поддерживаемыми значениями является 0, 1, и 2.

  • Когда 'Method' 'sbr', поддерживаемые значения находятся в области значений [0,10].

Значение по умолчанию 1 результаты в поиске путей к распространению угла обзора и одно-отражательных путей к распространению.

Зависимости

Чтобы задать максимальное количество отражений пути, необходимо задать modelname аргумент как 'raytracing'.

Типы данных: double

Система координат местоположения сайта в виде 'geographic' или 'cartesian'. Если вы задаете 'geographic', материальные типы заданы с помощью 'BuildingMaterial' или 'TerrainMaterial' свойства. Если вы задаете 'cartesian', материальные типы заданы с помощью 'SurfaceMaterial' свойства.

Типы данных: string | char

Поверхностный материал географических созданий в виде одного из них: 'perfect-reflector', 'concrete', 'brick', 'wood', 'glass', 'metal', или 'custom'. Материальный тип используется, чтобы вычислить отражательную потерю, где пути к распространению отражаются прочь создания поверхностей. Для получения дополнительной информации смотрите ITU Проницаемость и Значения Проводимости для Общих Материалов.

Когда 'BuildingsMaterial' установлен в 'custom', существенная проницаемость и проводимость заданы в BuildingsMaterialPermittivity и BuildingsMaterialConductivity свойства.

Зависимости

Задавать 'BuildingsMaterials', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'geographic'.

Типы данных: char | string

Относительная проницаемость созданий появляется материал в виде неотрицательного скаляра. Относительная проницаемость описывается как отношение абсолютной существенной проницаемости к проницаемости вакуума. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за отражения. Значение по умолчанию соответствует бетону на уровне 1,9 ГГц.

Зависимости

Задавать 'BuildingsMaterialPermittivity', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'geographic' и 'BuildingsMaterial' к 'custom'.

Типы данных: double

Проводимость созданий появляется материал в виде неотрицательного скаляра в Siemens на метр (S/m). Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за отражения. Значение по умолчанию соответствует бетону на уровне 1,9 ГГц.

Зависимости

Задавать 'BuildingsMaterialConductivity', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'geographic' и 'BuildingsMaterial' к 'custom'.

Типы данных: double

Поверхностный материал ландшафта в виде одного из них: 'perfect-reflector', 'concrete', 'brick', 'water', 'vegetation', 'loam', или 'custom'. Материальный тип используется, чтобы вычислить отражательную потерю, где пути к распространению отражаются прочь поверхностей ландшафта. Для получения дополнительной информации смотрите ITU Проницаемость и Значения Проводимости для Общих Материалов.

Когда 'TerrainMaterial' установлен в 'custom', существенная проницаемость и проводимость заданы в 'TerrainMaterialPermittivity' и 'TerrainMaterialConductivity' свойства.

Зависимости

Задавать 'TerrainMaterial', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'geographic'.

Типы данных: char | string

Относительная проницаемость материала ландшафта в виде неотрицательного скаляра. Относительная проницаемость описывается как отношение абсолютной существенной проницаемости к проницаемости вакуума. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за отражения. Значение по умолчанию соответствует бетону на уровне 1,9 ГГц.

Зависимости

Задавать 'TerrainMaterialPermittivity', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'geographic' и 'TerrainMaterial' к 'custom'.

Типы данных: double

Проводимость материала ландшафта в виде неотрицательного скаляра в Siemens на метр (S/m). Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за отражения. Значение по умолчанию соответствует бетону на уровне 1,9 ГГц.

Зависимости

Задавать 'TerrainMaterialConductivity ', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'geographic' и набор 'TerrainMaterial' к 'custom'.

Типы данных: double

Поверхностный материал Декартовой карты появляется в виде одного из них: 'plasterboard', 'perfect-reflector', 'ceilingboard', 'chipboard', 'floorboard', 'concrete', 'brick', wood, 'glass', 'metal', 'water', 'vegetation', 'loam', или 'custom'. Материальный тип используется, чтобы вычислить отражательную потерю, где пути к распространению отражаются прочь поверхностей. Для получения дополнительной информации смотрите ITU Проницаемость и Значения Проводимости для Общих Материалов.

Когда 'SurfaceMaterial' установлен в 'custom', существенная проницаемость и проводимость заданы в 'SurfaceMaterialPermittivity' и 'SurfaceMaterialConductivity' свойства.

Зависимости

Задавать 'SurfaceMaterial', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'cartesian'.

Типы данных: char | string

Относительная проницаемость поверхностного материала в виде неотрицательного скаляра. Относительная проницаемость описывается как отношение абсолютной существенной проницаемости к проницаемости вакуума. Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за отражения. Значение по умолчанию соответствует плате гипса на уровне 1,9 ГГц.

Зависимости

Задавать 'SurfaceMaterialPermittivity', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'cartesian' и 'SurfaceMaterial' к 'custom'.

Типы данных: double

Проводимость поверхностного материала в виде неотрицательного скаляра в Siemens на метр (S/m). Это значение используется, чтобы вычислить потерю пути из-за отражения. Значение по умолчанию соответствует плате гипса на уровне 1,9 ГГц.

Зависимости

Задавать 'SurfaceMaterialConductivity ', необходимо установить 'CoordinateSystem' к 'cartesian' и набор 'SurfaceMaterial' к 'custom'.

Типы данных: double

Больше о

свернуть все

N-модули

Показатель преломления воздуха n связан с диэлектрическими постоянными газовых составляющих воздушной смеси. Численное значение n незначительно больше, чем один. Чтобы сделать вычисление более удобным, можно использовать модули N, которые даны формулой: N=(n−1)×106

ITU проницаемость и значения проводимости для общих материалов

ITU-R P.2040-1 [8] и ITU-R P.527-5 [9] настоящие методы, уравнения и значения раньше вычисляли действительную относительную проницаемость, проводимость, и объединяли относительную проницаемость для общих материалов.

  • Для получения информации о значениях, вычисленных для строительных материалов, заданных в ITU-R P.2040-1, смотрите buildingMaterialPermittivity.

  • Для получения информации о значениях, вычисленных для материалов ландшафта, заданных в ITU-R P.527-5, смотрите earthSurfacePermittivity.

Вопросы совместимости

развернуть все

Поведение изменяется в R2021a

Ссылки

[1] Sun, S., Взаимопонимание, T.S., Томас, T., Ghosh, A., Нгуен, H., Ковач, я., Родригес, я., Koymen, O. и Prartyka, A. "Расследование точности предсказания, чувствительности и устойчивости параметра крупномасштабных моделей пути к распространению потерь для радиосвязей 5G". Транзакции IEEE на Автомобильной Технологии, Vol.65, № 5, стр 2843-2860, май 2016.

[2] ITU-R P.840-6. "Затухание из-за облака и вуали". Сектор радиосвязи ITU

[3] ITU-R P.838-3. "Определенная модель затухания для дождя для использования в методах предсказания". Сектор радиосвязи ITU

[4] Хуффорд, Джордж А., Анита Г. Лонгли и Уильям А.Киссик. "Руководство по использованию ITS неправильная модель ландшафта в режиме предсказания области". Отчет 82-100. Pg-7 NTIA.

[5] Домашняя страница SoftWright https://www.softwright.com/faq/support/longley_rice_variability.html

[6] Seybold, Джон. Введение в распространение RF. Вайли, 2005

[7] ITU-R P.676-11. "Затухание атмосферными газами". Сектор радиосвязи ITU

[8] ITU-R P.2040-1. "Эффекты строительных материалов и структур на распространении радиоволны выше 100 МГц". Международный союз электросвязи - сектор радиосвязи (ITU-R). Июль 2015.

[9] ITU-R P.527-5. "Электрические характеристики поверхности Земли". Международный союз электросвязи - Сектор Радиосвязи (ITU-R). Август 2019.

[10] Юнь, Zhengqing и Магды Ф. Искандер. “Трассировка лучей для Радио-Моделирования Распространения: Принципы и Приложения”. IEEE доступ 3 (2015): 1089–1100. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2453991.

[11] Schaubach, K.R., Нью-Джерси Дэвис и Т.С. Рэппэпорт. “Метод Трассировки лучей для Предсказания Потери Пути и Распространения Задержки в Микросотовых Средах”. В [1 992 Продолжения] Автомобильное Технологическое Общество 42-я Конференция VTS - Границы Технологии, 932–35. Denver, CO, США: IEEE, 1992. https://doi.org/10.1109/VETEC.1992.245274.

Смотрите также

| | | | | | | | |

Темы

Введенный в R2017b

Документация Antenna Toolbox

Поддержка