基于MATLAB的自由空间损耗模型的理论与仿真

Posted 2022-03-11 fpga&matlab

        假设无线电波是在完全无阻挡的视距内传播，没有反射、绕射和散射，这种理想的情形叫做自由空间的传播。

       基本上在这种信道传播模式下，接收机所接收到的讯号强度是和距离的平方成反比，这也是依球面积和能力守恒定律得到的结果，在自由空间传播模型中，最常用的是福利斯自由空间模型，在一定传送和接收端的距离时，此模型提供了接收端的平均接收功率。在接收距离为d的时候，接收讯号的平均功率：

        其中Pt为传输功率，Gt为传输天线的增益，Gr为接收端天线的增益，L为系统散逸系数，为电磁波波长。天线增益Gt和Gr和有效孔径Ae有关：

 

      一般而言，天线是没有放大讯号的功能的，也就是增益为0dB。但是有些天线可以朝特定方向传送或接收讯号，这种天线我们成为方向性天线。此外不同的天线设计与天线实体形状的大小，也会影响到讯号的强度。

本课题，我们值考虑自由控件模型的损耗，我们假设收发天线之间的距离为d，发射频率为f，自由空间的损耗可由以下公式计算：

(dB)

其中，d的单位为km；f的单位为MHz。

其仿真结果如下所示：

 A01-13