raytrace
Постройте или вычислите пути распространения между сайтами
Описание
raytrace( строит графики путей распространения от сайта передатчика (tx,rx)tx) на сайт приемника (rx). Пути распространения найдены с помощью трассировки лучей с геометрией поверхности, заданной Map свойство. Каждый путь распространения кодируется по цвету в соответствии с мощностью приемника (dBm) или потерями пути (dB) вдоль пути, принимая неполяризованные лучи.
Примечание
Анализ трассировки лучей включает поверхностные отражения, но не включает эффекты от преломления, дифракции или рассеяния.
Рабочая частота для этой функции от 100 МГц до 100 ГГц.
raytrace( строит графики путей распространения от сайта передатчика (tx,rx,propmodel)tx) на сайт приемника (rx) на основе заданной модели распространения. Чтобы ввести материалы создания и местности для вычисления потерь пути, создайте 'raytracing' модели распространения с использованием propagationModel и задать свойства для определения строительных материалов.
raytrace(___, строит графики путей распространения с дополнительными опциями, заданными одной или несколькими парами "имя-значение".Name,Value)
rays = raytrace(___)rays.
Примеры
Сила сигнала, используя модель распространения трассировки луча
Запуск Средство Просмотра со созданиями в Чикаго. Для получения дополнительной информации о файле osm см. [1].
viewer = siteviewer("Buildings","chicago.osm");
Создайте площадку передатчика на создании.
tx = txsite('Latitude',41.8800, ... 'Longitude',-87.6295, ... 'TransmitterFrequency',2.5e9);
Создайте узел приемника рядом с другим созданием.
rx = rxsite('Latitude',41.881352, ... 'Longitude',-87.629771, ... 'AntennaHeight',30);
Вычислите мощность сигнала при помощи модели распространения трассировки лучей. По умолчанию модель трассировки лучей использует метод изображения и выполняет анализ линии зрения и одиночного отражения.
pm = propagationModel("raytracing");
ssOneReflection = sigstrength(rx,tx,pm)ssOneReflection = -54.0915
Вычислите мощность сигнала с анализом до двух отражений, где общая мощность приемника является совокупной степенью всех путей распространения
pm.MaxNumReflections = 2; ssTwoReflections = sigstrength(rx,tx,pm)
ssTwoReflections = -52.3890
Наблюдайте эффект материала путем замены бетонного материала по умолчанию на идеальный отражатель.
pm.BuildingsMaterial = 'perfect-reflector';
ssPerfect = sigstrength(rx,tx,pm)ssPerfect = -41.9927
Постройте график путей распространения.
raytrace(tx, rx, pm)
Приложение
[1] Файл osm загружается из https://www.openstreetmap.org, что обеспечивает доступ к данным карты, полученной из толпы, по всему миру. Данные лицензированы под лицензией Open Data Commons Open Database License (ODbL), https://opendatacommons.org/licenses/odbl/.
Потери пути из-за отражения материала и атмосферы
Запуск Site Viewer со созданиями в Гонконге. Для получения дополнительной информации о файле osm см. [1].
viewer = siteviewer("Buildings","hongkong.osm");
Задайте сайты передатчика и приемника, чтобы смоделировать сценарий небольшой камеры в плотном городском окружении.
tx = txsite("Name","Small cell transmitter", ... "Latitude",22.2789, ... "Longitude",114.1625, ... "AntennaHeight",10, ... "TransmitterPower",5, ... "TransmitterFrequency",28e9); rx = rxsite("Name","Small cell receiver", ... "Latitude",22.2799, ... "Longitude",114.1617, ... "AntennaHeight",1);
Создайте модель распространения трассировки лучей для идеального отражения. Укажите метод трассировки лучей как стрелковые и прыгающие лучи (SBR).
pm = propagationModel("raytracing", ... "Method","sbr", ... "BuildingsMaterial","perfect-reflector", ... "TerrainMaterial","perfect-reflector");
Визуализируйте пути распространения и вычислите соответствующие потери пути.
raytrace(tx,rx,pm,"Type","pathloss") raysPerfect = raytrace(tx,rx,pm,"Type","pathloss"); plPerfect = [raysPerfect{1}.PathLoss]
plPerfect = 1×3
104.2656 104.2744 112.0094
Перерасчет с потерями отражения материала путем установки типа материала на модели распространения. Первое значение не меняется, потому что оно соответствует пути распространения линии визирования.
pm.BuildingsMaterial = "glass"; pm.TerrainMaterial = "concrete"; raytrace(tx,rx,pm,"Type","pathloss") raysMtrls = raytrace(tx,rx,pm,"Type","pathloss"); plMtrls = [raysMtrls{1}.PathLoss]
plMtrls = 1×3
104.2656 106.2236 119.3577
Приложение
[1] Файл osm загружается из https://www.openstreetmap.org, что обеспечивает доступ к данным карты, полученной из толпы, по всему миру. Данные лицензированы под лицензией Open Data Commons Open Database License (ODbL), https://opendatacommons.org/licenses/odbl/.
Трассировка лучей в зале заседаний
Определите карту 3-D для конференц-зала с одной таблицей и четырьмя стульями.
mapFileName = "conferenceroom.stl";Визуализируйте карту 3-D.
figure; view(3); trisurf(stlread(mapFileName), 'FaceAlpha', 0.3, 'EdgeColor', 'none'); hold on; axis equal; grid off; xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z');
Определите месторасположение передатчика вблизи стенки и месторасположение приемника под таблицей.
tx = txsite("cartesian", "AntennaPosition", [-1.45; -1.45; 1.5],"TransmitterFrequency", 2.8e9); rx = rxsite("cartesian","AntennaPosition", [.3; .2; .5]);
Постройте график участка передатчика в красном цвете и участка приемника в синем цвете.
scatter3(tx.AntennaPosition(1,:), tx.AntennaPosition(2,:), tx.AntennaPosition(3,:), 'sr', 'filled'); scatter3(rx.AntennaPosition(1,:), rx.AntennaPosition(2,:),rx.AntennaPosition(3,:), 'sb', 'filled');
Создайте модель распространения трассировки лучей для Декартовых координат. Укажите метод трассировки лучей как стрелковые и прыгающие лучи (SBR). Установите материал поверхности на дерево.
pm = propagationModel("raytracing","CoordinateSystem","cartesian", ... "Method","sbr","MaxNumReflections",2,"SurfaceMaterial","wood");
Выполните трассировку лучей и сохраните вычисленные лучи с помощью объекта comm.Ray
rays = raytrace(tx, rx, pm, 'Map', mapFileName);
rays = rays{1};Визуализация лучей на карте 3D.
for i = 1:length(rays) if rays(i).LineOfSight propPath = [rays(i).TransmitterLocation, ... rays(i).ReceiverLocation]; else propPath = [rays(i).TransmitterLocation, ... rays(i).ReflectionLocations, ... rays(i).ReceiverLocation]; end line(propPath(1,:), propPath(2,:), propPath(3,:), 'Color', 'cyan'); end
