電磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)-校園內(nèi)無(wú)線通信場(chǎng)強(qiáng)特性研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGE29PAGE實(shí)用文檔校園內(nèi)無(wú)線通信場(chǎng)強(qiáng)特性研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告北京郵電大學(xué)BeigUnvesyofostsandeeouaos目錄【摘要】 2【關(guān)鍵字】 3【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?3【實(shí)驗(yàn)要求】 4【實(shí)驗(yàn)儀器】 4【問(wèn)題分析】 4【實(shí)驗(yàn)原理】 6【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 11【實(shí)驗(yàn)步驟】 11【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】 13【結(jié)果分析與對(duì)比】 25【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 26【心得體會(huì)】 27【參考文獻(xiàn)】 28【附錄】 29【摘要】無(wú)線通信系統(tǒng)的性能主要受到移動(dòng)無(wú)線信道的制約。發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的傳播路徑非常復(fù)雜，從簡(jiǎn)單的視距傳播，到遭遇各種復(fù)雜的地形物，如建筑物，山脈和樹(shù)葉等。無(wú)線信道不像有線信道那樣固定并且可以預(yù)見(jiàn)，而是具有極度的隨機(jī)性，特別難以分析。甚至移動(dòng)臺(tái)的速度都會(huì)對(duì)信號(hào)的電平的衰落產(chǎn)生影響。無(wú)線信道的建模歷來(lái)是移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，這一問(wèn)題的解決一般利用統(tǒng)計(jì)方法，并且根據(jù)預(yù)期的通信系統(tǒng)或所分配頻譜的測(cè)量值來(lái)解決?！続bstract】Themobileradiochannelplacesfundamentallimitationsontheperformanceofwirelesscommunicationsystems.Thetransmissionpathbetweenthetransmitterandthereceivercanvaryfromsimpleline-of-sighttoonethatisseverelyobstructedbybuildings,mountains,andfoliage.Unlikewiredchannelsthatarestationaryandpredictable,radiochannelsareextremelyrandomanddonotoffereasyanalysis.Eventhespeedofmotionimpactshowrapidlythesignallevelfadesasamobileterminalmovesinspace.Modelingtheradiochannelhashistoricallybeenoneofthemostdifficultpartsofmobileradiosystemdesign,andistypicallydoneinastatisticalfashion,basedonmeasurementsmadespecificallyforanintendedcommunicationsystemorspectrumallocation.【關(guān)鍵字】陰影衰落損耗場(chǎng)強(qiáng)分布規(guī)律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握在移動(dòng)環(huán)境下陰影衰落的概念以及正確測(cè)試方法。2.研究校園內(nèi)各種不同環(huán)境下陰影衰落的分布規(guī)律。3.掌握在室內(nèi)環(huán)境下的場(chǎng)強(qiáng)的正確測(cè)試方法，理解建筑物穿透損耗概念。4.通過(guò)實(shí)地測(cè)量，分析建筑物穿透損耗隨頻率的變化關(guān)系。5.研究建筑物穿透損耗與建筑材料的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)要求】在室外和室內(nèi)環(huán)境下，陰影衰落服從的分布規(guī)律，并且畫出概率分布柱狀圖和累計(jì)分布曲線，求出具體分布參數(shù)如均值和標(biāo)準(zhǔn)差。對(duì)北郵校園電波分布與現(xiàn)有傳播模型進(jìn)行比較，得出用具體哪一種模型適合預(yù)測(cè)校園里的場(chǎng)強(qiáng)，以及具體的預(yù)測(cè)誤差有多大（在已知發(fā)射臺(tái)參數(shù)的情況下）。鋼筋混凝土建筑物的平均穿透損耗的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，以及隨著樓側(cè)的變化規(guī)律。【實(shí)驗(yàn)儀器】DS1131場(chǎng)強(qiáng)儀一臺(tái)【問(wèn)題分析】影響因素總的來(lái)說(shuō)，確定某一地區(qū)的傳播環(huán)境的主要因素有：自然地形（高山，丘陵，平原，水域等），人工建筑的數(shù)量高度分布和材料特性等，該地區(qū)的植被特征，天氣狀況，自然和人為的電磁噪聲狀況，系統(tǒng)的工作頻率和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)。無(wú)線電波在此環(huán)境下傳播表現(xiàn)出幾種主要傳播方式：直射，反射，繞射和散射以及它們的合成。無(wú)線通信系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)，發(fā)射天線，無(wú)線信道，接收機(jī)，接收天線組成，對(duì)于接受者而言，只有處在發(fā)射信號(hào)的覆蓋區(qū)內(nèi)，才能保證接收機(jī)正常地接收信號(hào)。此時(shí)，電波場(chǎng)強(qiáng)大于等于接收機(jī)的靈敏度。決定覆蓋區(qū)的大小的因素主要有：發(fā)射功率，饋線及接頭損耗，天線增益，天線架設(shè)高度，路徑損耗，衰落，接收機(jī)高度，人體效應(yīng)，接收機(jī)靈敏度，建筑物的穿透損耗，同播，同頻干擾等。本實(shí)驗(yàn)要在無(wú)線信道下測(cè)量某一頻段的電視信號(hào)，并且在測(cè)量的過(guò)程中，接收機(jī)處于移動(dòng)的狀態(tài)，故可以看作一般的無(wú)線信號(hào)在時(shí)變的移動(dòng)信道中傳播。移動(dòng)信道是一種時(shí)變信道，其基本特性就是衰落特性，這種衰落特性取決于無(wú)線電波的傳播環(huán)境。在同一個(gè)無(wú)線信道中，既存在大尺度衰落又存在小尺度衰落，二者并不是獨(dú)立的，因此，無(wú)線電波在這種信道下傳播所產(chǎn)生的衰落主要以下幾個(gè)來(lái)源：大尺度衰落（表征了接收信號(hào)在一定時(shí)間內(nèi)的均值隨傳播距離和環(huán)境的變化而呈現(xiàn)的緩慢變化）路徑損耗：隨著信號(hào)傳播距離的變化而導(dǎo)致的無(wú)線電波的傳播損耗和彌散。陰影效應(yīng)：由于傳播環(huán)境中地形的起伏，建筑物以及其他障礙物對(duì)電磁波的遮蔽引起的衰落，稱此現(xiàn)象為陰影效應(yīng)，也叫陰影衰落。在這種情況下，移動(dòng)臺(tái)被建筑物所遮蔽，它收到的信號(hào)是各種繞射，反射，散射波的合成。所以，在距基地距離相同的地方，由于陰影效應(yīng)的不同，他們收到的信號(hào)功率由可能相差很大。由陰影效應(yīng)產(chǎn)生的路徑損耗成對(duì)數(shù)正態(tài)分布。小尺度衰落（表征了接收信號(hào)短時(shí)間內(nèi)的快速波動(dòng)）多徑衰落：無(wú)線電波在傳播路徑上受到周圍環(huán)境中地形地物的作用而產(chǎn)生的反射，繞射和散射，使得其到達(dá)接收機(jī)時(shí)是從多條路徑傳來(lái)的多個(gè)信號(hào)的疊加，這種多徑傳播所引起的信號(hào)在接收端幅度，相位和到達(dá)時(shí)間的隨機(jī)變化將導(dǎo)致嚴(yán)重的衰落，即所謂多徑衰落。多普勒效應(yīng)：移動(dòng)臺(tái)在電波傳播路徑方向上的運(yùn)動(dòng)將使接收信號(hào)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)在頻域的擴(kuò)展，同時(shí)改變了信號(hào)電平的變化率。這就是所謂的多普勒頻移，它的影響會(huì)產(chǎn)生附加的調(diào)頻噪聲，出現(xiàn)接收信號(hào)的失真。大氣變化：除陰影效應(yīng)外，大氣變化也會(huì)導(dǎo)致慢衰落。比如一天中的白天，夜晚。一年中的春夏秋冬，天晴時(shí)，下雨時(shí)，即使是在同一地點(diǎn)上，也會(huì)觀察到路徑損耗的變化。但在測(cè)量的無(wú)線信道中，大氣變化會(huì)造成的影響要比陰影效應(yīng)小得多?！緦?shí)驗(yàn)原理】無(wú)線通信系統(tǒng)是由發(fā)射機(jī)，發(fā)射天線，無(wú)線信道，接收機(jī)，接收天線所組成。對(duì)于接收者，只有處在發(fā)射信號(hào)的覆蓋區(qū)內(nèi)，才能保證接收機(jī)正常接收信號(hào)，此時(shí)，電波場(chǎng)強(qiáng)大于等于接收機(jī)的靈敏度。因此，基站的覆蓋區(qū)的大小，是無(wú)線工程師所關(guān)心的。決定覆蓋區(qū)的大小的主要因素有：發(fā)射功率，饋線及接頭損耗，天線增益，天線架設(shè)高度，路徑損耗，衰落，接收機(jī)高度，人體效應(yīng)，接收機(jī)靈敏度，建筑物的穿透損耗，同播，同頻干擾。（1）大尺度路徑損耗在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，路徑損耗是影響通信質(zhì)量的一個(gè)重要因素。大尺度路徑損耗：用于測(cè)量發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間信號(hào)的平均衰落，即定義為有效發(fā)射功率和平均接收功率之間的dB差值，根據(jù)理論和測(cè)試的傳播模型，無(wú)論室內(nèi)或室外信道，平均接收信號(hào)功率隨距離對(duì)數(shù)衰減，這種模型已被廣泛地采用。對(duì)任意的傳播距離，大尺度平均路徑損耗表示式為：.即平均接收功率為其中，n為路徑損耗指數(shù)，表明路徑損耗隨距離增長(zhǎng)的速度；do為近地參考距離；d為發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離。橫杠表示給定值d的所有可能路徑損耗的綜合平均。坐標(biāo)為對(duì)數(shù)-對(duì)數(shù)時(shí)，平均路徑損耗或平均接收功率可表示為斜率10ndB/10倍程的直線。n值取決于特定的傳播環(huán)境。決定路徑損耗大小的首要因素是距離，此外，它還與接收點(diǎn)的電波傳播條件密切相關(guān)。為此，我們引進(jìn)路徑損耗中值的概念。中值是使實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中一半大于它而另一半小于它的一個(gè)數(shù)值（對(duì)于正態(tài)分布中值就是均值）。人們根據(jù)不同的地形地貌條件，歸納總結(jié)出各種電波傳播模型。常見(jiàn)的電波傳播模型有：(i)自由空間模型(ii)布靈頓模型(iii)EgLi模型(iv)Hata-Okumura模型(v)其他模型，如COST-231Hata模型，CCIR模型，LEE模型，COST-231-Walfisch-Ikegami模型。（2）陰影衰落在無(wú)線信道里，造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其它物體對(duì)電波的遮擋。在測(cè)量過(guò)程中，不同位置遇到的建筑物遮擋情況不同，因此接收功率也不同，這樣就會(huì)觀察到衰落現(xiàn)象。由于這種原因造成的衰落也叫“陰影效應(yīng)”或“陰影衰落”。在陰影衰落的情況下，移動(dòng)臺(tái)被建筑物所遮擋，它收到的信號(hào)是各種繞射，反射，散射波的合成。所以，在距基站距離相同的地方，由于陰影效應(yīng)的不同，它們收到的信號(hào)功率有可能相差很大，理論和測(cè)試表明，對(duì)任意的d值，特定位置的接受功率為隨機(jī)對(duì)數(shù)正態(tài)分布即：Pr(d)[dBm]=其中，為0均值的高斯分布隨機(jī)變量，單位為dB，標(biāo)準(zhǔn)偏差為，單位也是dB。對(duì)數(shù)正態(tài)分布描述了在傳播路徑上，具有相同T-R距離時(shí)，不同的隨機(jī)陰影效應(yīng)。這樣利用高斯分布可以方便地分析陰影的隨機(jī)效應(yīng)。正態(tài)分布，也叫高斯分布，它的概率密度函數(shù)是：下面是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)的累積概率積分函數(shù)：應(yīng)用于陰影衰落時(shí)，上式中的x表示某一次測(cè)量得到的接收功率，m表示以dB表示的接收功率的均值或中值，表示接收功率的標(biāo)準(zhǔn)差，單位是dB。陰影衰落的標(biāo)準(zhǔn)差同地形，建筑物類型，建筑物密度等有關(guān)，在市區(qū)的150MHz頻段其典型值是5dB。除了陰影效應(yīng)外，大氣變化也會(huì)導(dǎo)致陰影衰落。比如一天中的白天，夜晚，一年中的春夏秋冬，天晴時(shí)，下雨時(shí)，即使在同一個(gè)地點(diǎn)上，也會(huì)觀察到路徑損耗的變化。但在測(cè)量的無(wú)線信道中，大氣變化造成的影響要比陰影效應(yīng)小的多。下面是陰影衰落分布的標(biāo)準(zhǔn)差，其中s(dB)是陰影效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差。s(dB)頻率準(zhǔn)平坦地形不規(guī)則地形h（米）城市郊區(qū)501503001503.5-5.54-79111345067.51115189006.58141821（3）建筑物的穿透損耗的定義建筑物穿透損耗的大小對(duì)于研究室內(nèi)無(wú)線信道具有重要意義。穿透損耗又稱大樓效應(yīng)，一般指建筑物一樓內(nèi)的中值電場(chǎng)強(qiáng)度和室外附近街道上中值電場(chǎng)強(qiáng)度dB之差。發(fā)射機(jī)位于室外，接收機(jī)位于室內(nèi)，電波從室外進(jìn)入到室內(nèi)，產(chǎn)生建筑物的穿透損耗，由于建筑物存在屏蔽和吸收作用，室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)一定小于室外的場(chǎng)強(qiáng)，造成傳輸損耗。室外至室內(nèi)建筑物的穿透損耗定義為：室外測(cè)量的信號(hào)平均場(chǎng)強(qiáng)減去同一位置室內(nèi)測(cè)量的信號(hào)平均場(chǎng)強(qiáng)。用公式表示為：P是穿透損耗，單位是dB，Pj是在室內(nèi)所測(cè)的每一點(diǎn)的功率，單位是dBv，共M個(gè)點(diǎn)，Pi是在室外所測(cè)的每一點(diǎn)的功率，單位是dBv，共N個(gè)點(diǎn)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】利用DS1131場(chǎng)強(qiáng)儀，實(shí)地測(cè)量信號(hào)場(chǎng)強(qiáng):(i)研究具體現(xiàn)實(shí)環(huán)境下陰影衰落分布規(guī)律，以及具體的分布參數(shù)如何。(ii)研究在校園內(nèi)電波傳播規(guī)律與現(xiàn)有模型的吻合程度，測(cè)試值與模型預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)誤差如何。(iii)研究建筑物穿透損耗的變化規(guī)律。【實(shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選擇實(shí)驗(yàn)前經(jīng)過(guò)協(xié)商我們決定選擇學(xué)校主樓和教二樓作為我們的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)時(shí)間是上午八點(diǎn)半到中午十一點(diǎn)。天氣溫和，微風(fēng)。介紹下實(shí)驗(yàn)對(duì)象地理位置及周邊情況。主樓基本位于北郵校園的中間，東邊是北郵的科學(xué)會(huì)堂，當(dāng)時(shí)里面沒(méi)有活動(dòng)很安靜。東北邊是籃球場(chǎng)，只有少數(shù)的幾個(gè)班在上體育課，基本沒(méi)有影響。北邊是教一樓，當(dāng)時(shí)樓前有施工，有些影響。南邊是教二樓。主樓正對(duì)學(xué)校的西門，很空曠，由于是上午上課時(shí)間，人很少。周圍有一些不高的樹(shù)。主樓里面長(zhǎng)年很昏暗，中間中空，左右邊都是樓梯。我們選擇在一樓三樓五樓的南邊分別測(cè)量高頻和低頻的信號(hào)電平值，之后又在主樓外圍繞一圈分別測(cè)量高頻和低頻的信號(hào)電平值。教二樓東北邊是主樓，西邊是教三樓，東邊是信息網(wǎng)絡(luò)中心，兩棟樓挨得比較近，所以在此處測(cè)的數(shù)據(jù)可能有微小影響。南邊有北京郵電大學(xué)校醫(yī)院以及北郵家屬區(qū)和幼兒園，平時(shí)人比較多，有點(diǎn)吵。教二樓上課的班級(jí)比較少。我們選擇在一樓二樓三樓東側(cè)的樓梯口測(cè)量高頻和低頻的信號(hào)電平值，之后又在教二樓外圍繞一圈分別測(cè)量高頻和低頻的電平值。下面用繪圖工具簡(jiǎn)單做的主樓剖面圖：數(shù)據(jù)采集利用場(chǎng)強(qiáng)儀DS1131對(duì)無(wú)線信號(hào)的電平值進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于室內(nèi)外的信號(hào)的測(cè)量，均為每隔半個(gè)波長(zhǎng)(接近1.5米，大約三步)，就記錄一個(gè)數(shù)據(jù)；對(duì)于建筑物的穿透損耗的測(cè)量就要在該建筑的室內(nèi)測(cè)量的基礎(chǔ)上，再在該建筑物一層的路面上，圍繞該建筑物轉(zhuǎn)一圈測(cè)量，測(cè)量的方法與室內(nèi)信號(hào)的測(cè)量方法類似，在室外按照從西-南-東-北-西的方向測(cè)量信號(hào)電平值。測(cè)量時(shí)手持場(chǎng)強(qiáng)儀斜向前方測(cè)量，場(chǎng)強(qiáng)儀距離身體一定距離防止身體的干擾，測(cè)量時(shí)保持同一測(cè)量姿勢(shì)不變。該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量受諸多因素影響，導(dǎo)致讀數(shù)難度增加，即使同一地點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)，數(shù)據(jù)顯示也會(huì)不斷波動(dòng)，故統(tǒng)一讀取信號(hào)基本穩(wěn)定時(shí)的信號(hào)電平值。3.數(shù)據(jù)錄入將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)填入Excel表格，得到一個(gè)總表，并將不同地點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)放在不同的表格中，并記錄下了數(shù)據(jù)記錄的順序。其中有幾個(gè)地點(diǎn)有點(diǎn)特別，特意標(biāo)注了出來(lái)。數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)比較多，在處理時(shí)采用了MatlabR2007a軟件進(jìn)行處理用EXCEL錄入的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣變換以及概率分布統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算極值，均值，標(biāo)準(zhǔn)差等數(shù)值，并做圖直觀分析?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)果】⒈教二樓一，二，三層?xùn)|側(cè)樓梯口及其外圍信號(hào)電平分布及其累積分布曲線⑴教二一樓東側(cè)樓梯口信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）⑵教二二樓東側(cè)樓梯口信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）⑶教二三樓東側(cè)樓梯口信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）⑷教二樓外側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）⑸教二一樓東側(cè)樓梯口信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑹教二二樓東側(cè)樓梯口信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑺教二三樓東側(cè)樓梯口信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑻教二樓外側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⒉主樓一，三，五層?xùn)|側(cè)樓梯口及其外圍信號(hào)電平分布及其累積分布曲線⑴主樓一層南側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑵主樓三層南側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑶主樓五層南側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑷主樓外側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=57.75MHz）⑸主樓一層南側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）（6）主樓三層南側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）（7）主樓五層南側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）（8）主樓外側(cè)信號(hào)電平分布及其累積分布曲線（f=623.25MHz）⒊教二一二三樓及外圍測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值比較教二一二三樓及外圍測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值比較（f=623.25,57.75MHz）教二一二三樓及外圍測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值比較（f=623.25,57.75MHz）頻率（MHz）地點(diǎn)\電平特征值（dBm）最大值最小值中值平均值標(biāo)準(zhǔn)差623.25教二一樓東側(cè)樓梯口-69.9000-98.7000-80.2000-81.17126.7155教二二樓東側(cè)樓梯口-63.3000-92.9000-71.0000-72.33085.8631教二三樓東側(cè)樓梯口-57.2000-87.5000-67.1000-66.92506.4282教二樓外側(cè)-50.5000-88.6000-65.0000-65.78416.444257.75教二一樓東側(cè)樓梯口-65.1000-97.2000-71.6000-74.23147.6908教二二樓東側(cè)樓梯口-49.9000-78.4000-58.7000-59.97066.0695教二三樓東側(cè)樓梯口-44.9000-74.4000-57.4500-57.88216.2586教二樓外側(cè)-46.0000-88.0000-61.7000-62.75607.6708⒋3主樓一三五層及外圍測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值比較主樓一三五層及外圍測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值比較（f=623.25,57.75MHz）頻率（MHz）地點(diǎn)\電平特征值（dBm）最大值最小值中值平均值標(biāo)準(zhǔn)差623.25主樓一層南側(cè)-70.2000-98.7000-79.9000-80.64716.6106主樓三層南側(cè)-63.1000-85.0000-71.3000-72.36864.9153主樓五層南側(cè)-51.9000-74.8000-60.3000-61.40805.3955主樓外側(cè)-49.6000-79.8000-62.5000-63.22575.816357.75主樓一層南側(cè)-75.1000-98.8000-88.8000-89.40006.6470主樓三層南側(cè)-73.7000-98.7000-80.0500-82.41806.9394主樓五層南側(cè)-66.4000-93.9000-81.8500-82.03006.7733主樓外側(cè)-51.4000-82.1000-64.7000-64.68435.5807【結(jié)果分析與對(duì)比】⒈教二樓屬于磚石結(jié)構(gòu)的建筑物，一樓的測(cè)量數(shù)據(jù)與其外圍比較有可比性，因?yàn)楦叨冉葡嗤?，由于建筑物存在屏蔽和吸收作用，產(chǎn)生了建筑物的穿透損耗，mean()-mean()f=623.25MHz(-65.7841)-(-81.1712)=15.3302dBf=57.75MHz(-62.7560)-(-74.2314)=11.4754dB主樓屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物，其穿透損耗如下，f=623.25MHz(-63.2257)-(-80.6471)=17.4214dBf=57.75MHz(-64.6843)-(-89.4000)=24.7157dB從結(jié)果可以看出在主樓的穿透損耗要比教二樓大，這與預(yù)期的“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物穿透損耗比磚石結(jié)構(gòu)的建筑物大”相符。⒉同時(shí)，建筑物不同樓層的同一區(qū)域信號(hào)傳輸過(guò)程損耗是不同的，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以明顯地看出主樓和教二樓內(nèi)部接收到的信號(hào)強(qiáng)度都隨樓層高度的增加而增加。實(shí)驗(yàn)中我們?cè)谥鳂堑臏y(cè)量過(guò)程中對(duì)這點(diǎn)感受很明顯。主樓一樓的損耗非常大，信號(hào)值都非常小，很多點(diǎn)甚至沒(méi)有信號(hào)，但當(dāng)我們到了三層，五層信號(hào)就明顯大了?？梢韵胂?，建筑物較低層收到的信號(hào)受到建筑物的阻擋更多，衰減自然要更大些。⒊在測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程中，我們也注意到在建筑物內(nèi)部，靠近門的地方收到的信號(hào)比較大，而在一些陰暗的角落信號(hào)很小，甚至接收不到，尤其在主樓，這種現(xiàn)象特別明顯。4.觀察各圖，由測(cè)量數(shù)據(jù)作出的累積概率分布曲線和理想正態(tài)概率分布曲線基本比較吻合，但實(shí)際樣本柱狀圖與理想曲線之間還是存在著一定的誤差的，主要表現(xiàn)在在理想概率密度曲線的最大值處實(shí)際樣本柱狀圖會(huì)有一定的下陷。究其原因，我們認(rèn)為主要是取樣數(shù)據(jù)過(guò)少。由于無(wú)線信道是一個(gè)隨參信道，傳輸中存在多徑效應(yīng)等，接收信號(hào)變化很快，受接收環(huán)境的影響也較大。因此對(duì)于這樣的隨機(jī)信號(hào)，必須在足夠多的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上分析其概率分布，才能得到比較理想的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中由于種種原因，我們無(wú)法測(cè)量足夠多的數(shù)據(jù)，因而會(huì)有一定的誤差。當(dāng)然，還有一些人為導(dǎo)致的誤差，如每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的距離只是大致的估計(jì)，比較隨機(jī)，對(duì)結(jié)果也會(huì)造成一定的影響?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】1.室內(nèi)信號(hào)的變化（1）橫向比較在建筑物內(nèi)部的同一樓層的不同區(qū)域，穿透損耗是不同的，每一層都是靠近窗口位置處接收效果好，越靠里衰減越明顯。而在比較黑暗的走廊里，穿透損耗較大，在拐角處衰減尤其大。（2）縱向比較建筑物不同樓層的同一區(qū)域信號(hào)損耗是不同的。一層的衰減最大，因?yàn)閭鬏斶^(guò)程受到的遮擋本來(lái)就比較大在室外信號(hào)就不強(qiáng)，經(jīng)過(guò)建筑物的吸收信號(hào)就很弱了，越往上層信號(hào)大致越來(lái)越強(qiáng)，因?yàn)檎趽跷镌絹?lái)越少，少了周圍的建筑物對(duì)信號(hào)的吸收。2.研究建筑物的穿透損耗不同結(jié)構(gòu)的建筑物對(duì)信號(hào)的屏蔽和吸收作用程度不同，穿透損耗也就不同，通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物的穿透損耗要比磚石結(jié)構(gòu)的建筑物的穿透損耗大?！拘牡皿w會(huì)】孫穎：通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我學(xué)會(huì)了使用場(chǎng)強(qiáng)儀測(cè)量空間的無(wú)線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)大小的方法，直觀的感受到了陰影衰落對(duì)無(wú)線信號(hào)傳播和接收的影響。而且通過(guò)校園內(nèi)的實(shí)地勘測(cè)，觀察并總結(jié)掌握了室內(nèi)環(huán)境下陰影衰落的分布規(guī)律。而且通過(guò)和其他組同學(xué)的測(cè)試數(shù)據(jù)比對(duì)，我們了解到了不同頻率條件下陰影衰落的特性。通過(guò)同伴用Matlab對(duì)數(shù)據(jù)的處理仿真，我們觀察到了接收信號(hào)的正態(tài)分布的特點(diǎn)，而且學(xué)會(huì)了穿透損耗的一般測(cè)試方法。這次實(shí)驗(yàn)是三個(gè)人一組，從數(shù)據(jù)的測(cè)試到后來(lái)的理論分析，都少不了和同伴的通力合作。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我和隊(duì)友鍛煉了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，我們都感覺(jué)獲益匪淺，把書本上的理論知識(shí)應(yīng)用到了具體的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。鄭靜：通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我學(xué)會(huì)了場(chǎng)強(qiáng)儀的使用，并用它進(jìn)行了校園內(nèi)無(wú)線信號(hào)的測(cè)量。從測(cè)量數(shù)據(jù)到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理到對(duì)處理結(jié)果的分析，我對(duì)于理論課上學(xué)習(xí)的有關(guān)無(wú)線信號(hào)傳播的相關(guān)知識(shí)有了更深的了解和體會(huì)。同時(shí)，通過(guò)運(yùn)用matlab分析處理數(shù)據(jù)，我熟悉了對(duì)于matlab的使用，體會(huì)到matlab的強(qiáng)大，也意識(shí)到自己需要加強(qiáng)對(duì)它的學(xué)習(xí)掌握。另外，本次實(shí)驗(yàn)是我們?cè)诖髮W(xué)中為數(shù)不多的幾次幾人合作的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分工合作完成實(shí)驗(yàn)及對(duì)結(jié)果的討論，我體會(huì)到了團(tuán)結(jié)協(xié)助的快樂(lè)，提高了團(tuán)結(jié)協(xié)助的能力。安妮：Firstly,wefeelveryhappytohavetakenpartinthispracticalbecause,unlikeotherpracticalthatwehavedoneduringourprecedingyearsincollege,thispracticalwasdifferentbecauseitwasdoneoutdoorsanditgavemearealexperienceofwhatexactlyhappenswhenwecommunicateandespeciallyhowourenvironmentandsurroundingsaffectsthequality,efficiencyandalsothereliabilityofacommunicationsystem.Duringthisexperiment,ourgroupwasabletomeasurethestrengthofsignalin2differentbuildingsoftheBUPTcampus(teachingbuilding2andthemainteachingbuilding)andwithregardstothefactorsthatsurroundedeachspecificplace,wewereabletocomeupwithexplanationsastowhythesignalstrengthwasthatatthatspecificpoint!Secondly,thispracticalwasnotadifficultonebut,itdemandedalotofdatatobetakenbecausethesignalstrengthisarandomprocessandsoduringthedatacollectionprocess,itdemandedacombinedefforttoreadandwriterespectively.Becauseofthishugenumberofdataandthestochasticnatureofthesignalstrength,italsocalledfortheuseofelectronicmethodsofsimulationandanalysiswhichisalsoanexperiencethatwehighlycherished.Onageneralnote,westronglybelievethatthisexperiencehasgreatlyenhancedourunderstandingoftheenvironmentalfactorsthattelecommunicationengineershavetoseriouslyconsiderbeforesettingupasysteminagivenenvironmentandhassomehowchangedtheperspectiveinwhichwetheoreticallyunderstoodthings.Thusthenecessityofthisexperimentcannotbeoveremphasized【參考文獻(xiàn)】電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書徐林娟王琦著北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心電磁場(chǎng)與電磁波焦其祥等著科學(xué)出版社移動(dòng)通信原理與系統(tǒng)（第2版）啜鋼等著北京郵電大學(xué)出版社【附錄】附MATLAB代碼A=xlsread('building2.xls',1,'E2:E53');subplot(1,2,1)[h,stats]=cdfplot(A);holdonx=-100:0.1:-65;f=normcdf(x,stats.mean,stats.std);plot(x,f,'m')legend('Empirical','Theoretical','Location','NW')subplot(1,2,2)histfit(A)xlabel('電平值（dBm）')ylabel('樣本個(gè)數(shù)')gridonstats數(shù)據(jù)整理1教二一樓東側(cè)樓梯口f=623.25MHz2教二二樓東側(cè)樓梯口f=623.25MHz3教二三樓東側(cè)樓梯口f=623.25MHz4教二一樓東側(cè)樓梯口f=57.75MHz5教二二樓東側(cè)樓梯口f=57.75MHz6教二三樓東側(cè)樓梯口f=57.75MHz7教二外側(cè)f=623.25MHz8教二外側(cè)f=57.75MHz9主樓一層南側(cè)f=623.25MHz10主樓三層南側(cè)f=623.25MHz11主樓三層南側(cè)f=623.25MHz12主樓一層南側(cè)f=57.75MHz13主樓三層南側(cè)f=57.75MHz14主樓三層南側(cè)f=57.75MHz15主樓外側(cè)f=623.25MHz16主樓外側(cè)f=57.75MHz123456-77.8-67.5-58.2-69.5-75.2-52.7-78.3-68.6-57.2-70.0-53.7-51.4-76.1-68.1-63.8-69.7-57.4-52.9-75.9-75.6-67.2-69.4-56.1-53.2-86.3-80.9-73.2-71.0-57.0-53.0-86.5-71.1-60.0-70.5-56.9-54.2-85.9-69.6-66.8-72.3-62.2-55.7-93.0-70.1-67.6-71.2-64.9-64.3-77.8-72.1-60.5-71.3-61.3-63.2-73.0-68.7-70.0-71.6-61.9-62.1-75.6-67.1-57.8-72.7-59.9-60.0-73.3-65.5-64.2-74.7-56.6-59.8-80.8-67.6-74.9-76.8-58.4-58.1-71.5-71.8-62.3-78.2-60.0-57.0-81.7-80.2-57.7-77.9-61.9-53.1-80.2-81.7-58.6-86.3-71.7-52.9-84.4-71.5-68.1-86.2-62.8-49.6-98.7-72.0-70.7-75.9-77.9-48.8-77.6-65.9-68.9-74.3-63.9-46.1-81.4-63.3-61.6-72.7-59.3-45.4-78.4-81.3-58.1-72.4-58.1-44.9-69.9-71.3-60.1-71.2-62.0-55.6-85.5-68.3-61.5-67.9-56.6-57.3-74.3-70.9-64.8-68.1-55.0-61.3-85.7-73.0-67.5-67.5-53.4-66.0-80.2-71.8-65.7-67.3-53.0-56.0-81.2-65.7-82.0-65.1-54.4-54.9-88.8-71.8-87.5-66.0-58.7-57.8-89.8-67.9-71.6-69.3-61.1-60.6-78.6-70.3-66.0-70.4-78.4-65.5-86.8-69.6-68.2-69.8-64.0-60.1-70.1-81.3-71.2-69.7-59.8-53.1-94.1-78.7-70.2-69.6-54.5-57.3-80.2-81.5-66.3-69.8-53.9-54.6-82.5-67.5-67.3-68.7-49.9-69.0-77.2-92.9-65.4-69.1-56.7-65.5-77.4-69.4-68.4-67.8-68.3-59.3-81.0-68.6-71.4-69.0-55.7-58.3-77.7-78.1-72.8-72.4-52.0-57.6-81.5-74.1-62.2-88.5-58.0-55.1-81.5-84.0-61.6-97.2-57.6-74.4-77.4-71.4-67.0-95.4-63.7-74.2-74.2-71.8-76.9-91.8-56.5-65.2-77.5-67.7-70.8-76.0-58.9-64.0-77.8-67.8-62.4-73.9-57.3-61.7-93.6-75.6-59.3-74.0-58.9-65.0-98.7-81.3-74.4-81.8-60.3-63.9-88.0-73.4-70.3-72.5-66.9-64.0-83.2-69.6-79.8-73.8-63.9-59.7-82.3-67.9-68.3-74.6-56.4-58.0-73.0-66.9-67.6-93.0-55.6-54.5-77.0-70.9-64.2-53.4-73.5-53.2-64.8-54.9-63.7-54.4-75.7-57.6-59.7-67.3-58.8-65.691011121314-83.0-70.4-62.4-81.3-79.1-78.6-93.8-68.5-62.7-84.5-80.2-82-87.5-70.8-70.2-88.8-84.9-75.4-79.8-66.2-55.5-92.4-98.7-82.7-91.9-71.2-57.5-93.2-89.1-85.5-79.8-65.6-69.2-97.5-85.3-84.5-75.6-71.5-59.3-92.6-80.9-87.7-79.9-67.7-71.2-89.1-82-79-74.7-66.8-61.3-86.4-98.7-78.6-70.2-74.7-60.6-98.8-94.4-88.4-81.4-70.4-60.8-98.8-81.4-93.7-72.2-66.1-63.3-95.7-82.2-89.5-76.8-81.5-67.6-87.8-81.1-89.5-77.0-85.0-58.2-83.7-84.5-85.5-72.1-77.5-71.0-81.4-79.9-92.6-74.4-69.9-58.8-89.5-82.6-86.1-86.8-77.6-51.9-88.1-89.2-81.2-74.4-78.5-54.6-76.9-86.7-82.4-79.9-75.5-58.2-77.9-81.2-93.1-80.1-75.7-65.3-82.6-78.5-90-80.571.2-56.8-85.1-78.3-83.6-77.2-78.4-54.9-83.9-76.8-82.6-80.2-77.7-59.4-92.2-77.9-85.9-74.2-75.5-56.0-98.3-78.1-77.4-74.9-74.7-56.8-98.7-77.9-77.4-75.4-78.1-61.4-95.3-75-75.7-81.0-81.8-57.3-93.0-75.3-75.2-83.3-75.3-63.3-93.6-74.6-73.3-81.8-76.8-60.0-98.7-73.7-75.8-80.2-70.5-57.9-98.7-79-77.9-98.7-72.5-56.2-98.7-81.1-93.6-86.4-75.1-62.7-98.7-79.9-93.9-80.3-74.0-64.8-95.0-78.5-85.7-75.2-67.6-71.4-85.9-80.9-81.6-75.0-71.3-66.3-86.1-86.6-90.7-84.8-71.0-59.7-86.6-98.7-89.3-75.3-68.0-60.6-84.2-93.9-86.2-87.5-66.5-54.0-85.9-81.1-81.6-88.9-64.3-71.3-95.0-75.3-78-74.7-77.0-64.5-91.7-75-66.4-77.4-78.8-74.8-84.1-78.1-66.9-85.1-71.2-65.3-81.9-78.9-69.8-76.9-68.5-63.8-98.7-78.1-77-83.1-69.6-67.0-96.7-76.7-81.7-75.6-65.2-60.0-89.1-77.9-82-75.9-63.1-56.8-86.8-78.6-78.3-95.0-67.8-55.4-86.6-79.3-75.4-78.0-71.6-56.8-85.1-79.7-75.3-91.8-70.8-58.1-81.9-96.7-77.9-74.3-73.0-57.5-81.1-98.7-79.4-93.1-72.8-75.1781516-71.0-63.3-67.0-66.9-75.3-59.4-63.4-65.7-69.3-66.6-64.8-78.6-65.8-64.1-65.7-64.1-63.5-57.5-73.2-65.1-69.8-77.6-74.0-70.4-73.5-62.0-66.3-60.2-64.9-71.0-68.0-68.3-61.8-58.1-70.3-58.6-62.0-66.6-61.8-58.7-67.8-57.4-65.0-58.6-68.8-61.7-70.0-65.1-65.6-59.3-60.0-65.3-63.2-67.2-63.4-64.4-63.0-60.4-61.0-69.6-68.0-56.8-57.2-75.7-73.1-70.6-61.4-69.1-76.0-61.2-58.8-68.1-79.1-69.8-59.2-82.1-78.0-56.4-65.6-62.2-69.5-59.2-71.3-60.2-68.9-58.6-65.8-67.2-72.6-72.3-68.0-71.6-88.6-62.1-63.9-63.7-64.9-58.4-77.4-63.7-60.6-65.8-76.8-65.6-59.5-71.1-59.2-58.0-60.8-60.5-58.4-64.7-65.8-64.8-63.5-66.3-66.4-68.8-64.4-66.3-67.9-77.2-70.1-58.4-67.8-61.8-61.7-60.1-72.8-62.0-60.9-62.0-81.8-61.2-66.4-60.5-73.3-58.3-61.2-59.8-76.0-65.4-61.6-56.7-71.4-57.8-57.3-58.7-67.7-56.5-63.0-60.5-66.8-60.1-65.9-53.9-64.4-66.6-56.2-55.5-62.3-73.3-68.6-65.8-61.9-54.2-64.9-59.9-58.3-59.6-61.9-59.1-57.5-52.8-66.4-57.3-58.6-73.9-59.3-56.3-55.9-55.4-78.1-57.3-51.7-55.9-74.0-59.0-58.6-51.4-57.9-60.4-59.8-54.7-56.8-69.5-62.1-72.7-57.7-70.8-75.0-50.0-58.3-65.4-59.3-52.3-58.4-64.5-59.2-55.3-66.8-59.5-61.6-56.4-54.7-59.1-61.9-71.7-61.0-64.3-65.4-57.0-61.5-67.6-71.1-56.5-60.8-73.8-70.9-53.8-59.8-71.8-68.4-54.6-64.8-68.0-71.6-46.0-61.7-71.6-76.5-49.7-62.7-61.8-71.1-53.4-56.0-76.5-62.5-55.6-55.6-60.4-60.7-60.6-57.5-72.1-59.4-60.4-56.5-75.0-63.1-58.1-54.4-62.9-68.4-50.7-60.0-67.5-63.7-61.6-59.6-64.3-59.0-56.8-58.8-68.8-58.9-72.9-59.4-64.6-60.5-59.3-65.5-63.4-64.4-65.2-64.1-65.0-69.4-71.1-64.2-67.9-80.6-59.1-57.4-69.3-66.1-59.1-62.8-74.9-63.9-55.456.4-67.4-65.1-71.6-57.9-64.8-69.8-63.7-64.0-67.9-71.2-54.8-55.8-67.4-67.5-70.3-61.4-67.2-65.7-50.3-73.6-63.6-64.9-68.9-64.6-63.6-67.0-57.0-51.1-71.3-72.3-61.8-54.9-75.1-86.7-67.5-59.4-72.4-79.6-59.2-57.6-69.9-71.6-68.8-59.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