Распространение RF и визуализация

Модели распространения RF описывают поведение сигналов, когда они перемещаются через среду. Можно отобразить ретрансляторы, сайты приемника и визуализацию распространения RF при помощи Средства просмотра Сайта, интерактивного 3-D средства просмотра. Средство просмотра сайта позволяет вам визуализировать модели распространения и во вне помещения и во внутренние среды.

Визуализируйте наружное беспроводное покрытие

Скрипт Open Live Script

Отобразите сайты передатчика и приемника на 3-D земном шаре, вычислите расстояние и углы между сайтами, и анализируйте силу сигнала передатчика на сайте приемника. Отобразите линию связи, карту покрытия и сигнал к интерференции плюс шумовое отношение (SINR) карта.

Отобразите сайты

Создайте ретранслятор и сайт приемника. Задайте положение с помощью географических координат в градусах.

tx = txsite("Latitude",42.3001,"Longitude",-71.3504);
rx = rxsite("Latitude",42.3021,"Longitude",-71.3764);

Отобразите сайты в Средстве просмотра Сайта. Средство просмотра сайта отображает географические сайты на интерактивном 3-D земном шаре. Можно настроить среду распространения 3-D земного шара при помощи ландшафта DTED и созданий OpenStreetMap®.

show(tx)
show(rx)

Панорамируйте карту путем перетаскивания. Уменьшите масштаб при помощи колесика прокрутки.

Найдите расстояние и углы

Вычислите расстояние между сайтами в метрах. По умолчанию, distance функция вычисляет расстояние вдоль прямой линии между сайтами. Этот прямолинейный путь называется Евклидовым путем и игнорирует все преграды, включая Землю.

dm = distance(tx,rx)

dm = 2.1556e+03

Можно также вычислить расстояние с помощью большого кругового пути, который рассматривает искривление Земли.

Вычислите азимут и углы возвышения между сайтами. Для географических сайтов, angle функция возвращает угол азимута в градусах, измеренный против часовой стрелки от востока. angle функция возвращает угол возвышения в градусах в горизонтальную плоскость.

[az,el] = angle(tx,rx)

az = 174.0753

el = -0.7267

Анализируйте силу сигнала

Сила сигнала передатчика на сайте приемника дана следующим уравнением:

$P_{rx} = P_{tx} + G_{tx} + G_{rx} - pathloss$

где:

$P_{rx}$ степень, доступная в приемнике.
$P_{tx}$ выходная мощность передатчика.
$G_{tx}$ усиление передатчика.
$G_{rx}$ = усиление приемника.
pathloss является затуханием RF, перенесенным сигналом передатчика, когда это прибывает в приемник.

Вычислите силу сигнала на сайте приемника стола. По умолчанию, sigstrength функция вычисляет силу сигнала в блоках питания (dBm). Можно также вычислить силу сигнала в модулях силы электрического поля (dBμV/m).

ss = sigstrength(rx,tx)

ss = -67.0767

Поле ссылки измеряет робастность линии связи. Вычислите поле ссылки путем вычитания необходимой чувствительности приемника из силы сигнала.

margin = abs(rx.ReceiverSensitivity - ss)

margin = 32.9233

Отобразите линию связи

Отобразите состояние линии связи между сайтами. Успех ссылки зависит от степени, полученной приемником от передатчика. По умолчанию зеленая линия указывает, что мощность приемника встречает или превышает чувствительность приемника. Красная линия указывает на неудачную коммуникацию.

link(rx,tx)

Отобразите карту покрытия

Отобразите карту покрытия передатчика. Карта покрытия визуализирует зону обслуживания передатчика, который является, где полученная сила сигнала для ссылочного приемника встречает своей чувствительности. Можно создать карты покрытия, которые изображают силу сигнала как любого количество степени (обычно dBm) или количество напряжения (обычно dBμV/m).

coverage(tx,"SignalStrengths",-100:5:-60)

Найдите новый ретранслятор

Создайте и отобразите новый ретранслятор, который является в 1 км к северу от существующего ретранслятора. Задайте высоту антенны как 30 м.

[lat,lon] = location(tx,1000,90);
tx2 = txsite("Latitude",lat,"Longitude",lon,"AntennaHeight",30);
show(tx2)

Вычислите SINR

Вычислите SINR в децибелах. SINR приемника дан следующим уравнением:

$SINR = \frac{S}{I + N}$

где:

S является мощностью приемника сигнала интереса.
Я - мощность приемника вмешивающихся сигналов в сети.
N является общей полученной шумовой мощностью.

Когда Средство просмотра Сайта имеет данные о ландшафте, sinr функция включает ландшафт в вычисления.

sinr([tx,tx2])

Визуализируйте внутренние пути к распространению

Скрипт Open Live Script

Импортируйте 3-D модель сцены конференц-зала. Отобразите сайты и найдите пути к распространению между сайтами.

Импортируйте сцену

Импортируйте и просмотрите файл STL. Файл моделирует внутренний офис с конференц-залом и открытым пространством, разделенным частичной стеной. Файлы STL содержат информацию о геометрии и не содержат информацию о цветах, поверхностях или структурах.

viewer = siteviewer("SceneModel","office.stl");

Отобразите сайты

Поместите один передатчик около потолка в конференц-зале. Положите один приемник на стол в открытом пространстве и другой приемник на полке. Задайте положение с помощью Декартовых координат в метрах.

tx = txsite("cartesian","AntennaPosition",[2; 1.3; 2.5]);
rx_desk = rxsite("cartesian","AntennaPosition",[3.6; 7.5; 1]);
rx_shelf = rxsite("cartesian","AntennaPosition",[0.4; 3.3; 1]);

Отобразите приемники и пути угла обзора.

los(tx,[rx_desk rx_shelf])

Панорамируйте сцену путем щелчка левой кнопкой, изменение масштаба путем щелчка правой кнопкой или при помощи колесика прокрутки, и вращайтесь путем нажатия средней кнопки и перетаскивания или путем нажатия Ctrl и щелчка левой кнопкой и перетаскивания.

Путь к приемнику полки ясен, и путь к приемнику стола затруднен.

Отобразите пути к распространению

Создайте модель распространения трассировки лучей, которая использует стрельбу и возврат лучей (SBR) метод. Задайте поверхностный материал как древесину.

pm = propagationModel("raytracing", ...
    "CoordinateSystem","cartesian", ...
    "Method","sbr", ...
    "SurfaceMaterial","wood");

Отобразите пути к распространению, которые являются в углу обзора путем установки MaxNumReflections свойство к 0. В отличие от los функция, raytrace функция не показывает затрудненные пути.

pm.MaxNumReflections = 0;
clearMap(viewer)
raytrace(tx,[rx_desk rx_shelf],pm)

raytrace функция находит один путь угла обзора. Можно просмотреть информацию о пути, таком как мощность приемника, путем нажатия на путь.

Отобразите пути к распространению с до одного отражения.

pm.MaxNumReflections = 1;
raytrace(tx,[rx_desk rx_shelf],pm)

Обновленная модель вычисляет дополнительные пути.

Документация