無線電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍測(cè)試新方法

陳麗霞??

摘要：通過測(cè)試和分析固定監(jiān)測(cè)站的覆蓋范圍，就可以在一定程度上為監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建設(shè)提供一定的技術(shù)依據(jù)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)的規(guī)劃和統(tǒng)籌的配置。以往無線電固定監(jiān)測(cè)站的覆蓋范圍都是依靠較為傳統(tǒng)的方式進(jìn)行評(píng)估，由此取得結(jié)果與實(shí)際情況之間一般會(huì)存在顯著的差異。在校正無線傳播模型的基礎(chǔ)上采用新方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)無線電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍的評(píng)估，借助發(fā)射移動(dòng)信號(hào)源與固定監(jiān)測(cè)站所接受的數(shù)據(jù)來校正位于固定站的傳播模型，由此會(huì)將更加精確的結(jié)果計(jì)算出來。

關(guān)鍵詞：無線電；固定監(jiān)測(cè)站；覆蓋范圍；測(cè)試新方法

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.26.093

1評(píng)估電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍的傳統(tǒng)方法

在無線管理領(lǐng)域內(nèi)評(píng)估電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍的傳統(tǒng)方法主要主要有兩種，即人工記錄和模型計(jì)算。人工記錄基于車載信號(hào)源完成在外發(fā)射，人工記錄監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到的電平數(shù)據(jù)，以此準(zhǔn)確的記錄即將達(dá)到接收機(jī)門限值時(shí)的信號(hào)源位置，這種方式通常會(huì)面對(duì)非常大的工作量、持續(xù)的時(shí)間相對(duì)比較長且具有非常高的成本，同時(shí)多徑衰落的情況會(huì)時(shí)常出現(xiàn)在無線傳播當(dāng)中進(jìn)而致使整個(gè)過程存在非常大的不確定性，結(jié)果的可靠性嚴(yán)重不足，如圖1所示。

圖1人工記錄方式的典型測(cè)試圖

模擬計(jì)算機(jī)則主要將無線電波在空中進(jìn)行傳播的模型最大限度的利用起來，以此來對(duì)傳播路徑的損耗進(jìn)行計(jì)算的一種方法。充分利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自身所具備的超高靈敏度和信號(hào)源擬定的發(fā)射功率，結(jié)合二者之間的密切聯(lián)系，促進(jìn)電平值能夠成功轉(zhuǎn)化為電平值，以此獲得理論覆蓋范圍的方式。雖然利用傳播損耗與距離之間的密切關(guān)系，可以將范圍的距離問題逐漸轉(zhuǎn)化為損耗的數(shù)量問題，各種無線傳播模型也能夠在城市環(huán)境中得到很好的應(yīng)用并將傳播損耗比較準(zhǔn)確的計(jì)算出來，但是受其他條件的影響，如環(huán)境和靈敏度等，與實(shí)際范圍相比仍然存在顯著差異。針對(duì)傳統(tǒng)評(píng)估方法本身的缺陷，在實(shí)際進(jìn)行無線電管理當(dāng)中，需要一種新方法來對(duì)已經(jīng)建成的固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍進(jìn)行更加準(zhǔn)確、高效且科學(xué)的評(píng)估，以此幫助無線管理機(jī)構(gòu)對(duì)監(jiān)測(cè)盲區(qū)進(jìn)行有效的彌補(bǔ)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量在此基礎(chǔ)上也能夠獲得最大限度的提高。

2無線電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍測(cè)試新方法

近年來，通過對(duì)理論的不斷的研究與測(cè)試，一種新的監(jiān)測(cè)方法應(yīng)運(yùn)而生，其工作的基本原理主要是在發(fā)射移動(dòng)信號(hào)源和接收數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)固定站位置傳播參數(shù)模型的校正，根據(jù)傳播模型的實(shí)際情況對(duì)固定站的覆蓋進(jìn)行更為精確的計(jì)算，如圖2。

這種新方法在一定程度上將人工記錄和模擬計(jì)算兩種較為傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合起來，且經(jīng)過必要的改進(jìn)而成。根據(jù)移動(dòng)發(fā)射外信號(hào)源和接收固定監(jiān)測(cè)站，以此將傳播模型校正中所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)得到，之后再將經(jīng)過校正后的傳播模型與電平實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來的基礎(chǔ)上完成對(duì)固定站實(shí)際覆蓋范圍的繪制。新方法在一定程度上有效解決了長期存在的評(píng)估固定站覆蓋的難題。

2.1自動(dòng)化CW測(cè)試系統(tǒng)

傳播模型校正的信號(hào)源通常會(huì)選擇CW發(fā)射機(jī)，在本次測(cè)試中將一整套經(jīng)過校準(zhǔn)的CW寬帶發(fā)射系統(tǒng)搭建起來，該系統(tǒng)的校正主要依靠的是功率計(jì)，促使在測(cè)試頻點(diǎn)處的發(fā)射系統(tǒng)（寬帶發(fā)射機(jī)、天線和饋線）的EIRP功率為1W，即30d Bm。該校準(zhǔn)的理論公式為：P=P信號(hào)源+ G內(nèi)置功放 + L電纜 + G天線。其中P信號(hào)源：發(fā)射機(jī)信號(hào)源功率，單位d Bm；G內(nèi)置功放為發(fā)射機(jī)內(nèi)置功放增益，單位d B；L電纜：電纜損耗，單位d B；G天線：天線增益，單位d B。一系列校準(zhǔn)工作的完成，便可以為確保天線口功率能夠達(dá)到30d Bm，便需要在重要的無線電業(yè)務(wù)頻段，將發(fā)射系統(tǒng)的校正參數(shù)準(zhǔn)確的計(jì)算出來。

同時(shí)，發(fā)射和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制軟件在一定程度上都直接連接著GPS，根據(jù)GPS可以獲得一定的時(shí)間信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的經(jīng)緯度與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電平值的有效關(guān)聯(lián)，進(jìn)而自動(dòng)生成時(shí)間、經(jīng)緯度以及電平值等相關(guān)數(shù)據(jù)，為今后數(shù)據(jù)的分析工作提供了極大便利。

2.2傳播模型的校正原理

根據(jù)無線電電波傳播路徑的可逆性，便可以將距離覆蓋問題轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的損耗問題來進(jìn)行科學(xué)的研究。為此，將測(cè)試數(shù)據(jù)充分利用起來可以有效的修正電波傳播模型，以此與實(shí)際固定站地理環(huán)境相適應(yīng)的傳播模型便可以獲得，進(jìn)而能夠?yàn)楦采w距離的科學(xué)計(jì)算創(chuàng)造良好的條件。

同時(shí)，基于自由空間傳播模型的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上更多與城市地理環(huán)境相適應(yīng)的無線傳播模型大量的涌現(xiàn)出來，且每個(gè)傳播模型都具備一定的地理環(huán)境條件和頻率范圍。在選擇較為合適的傳播模型的過程中一般會(huì)受到兩方面的條件限制，也就是所謂的適用環(huán)境和測(cè)試頻點(diǎn)。其中測(cè)試頻點(diǎn)在測(cè)試固定站的覆蓋范圍中通常會(huì)在100M Hz與2G Hz之間進(jìn)行選擇，且城市固定站一般都建立在密布的高樓環(huán)境中。為此，需要在0 kum ura-H ata的傳播模型的基礎(chǔ)上完成模型的校正，以此將其中最為合適的選擇出來。

2.3繞射模型的應(yīng)用

路徑損耗、慢和快衰落在一定程度上共同組成了空中無線電波的損耗。以播模型校正原理為依據(jù)，可以為精確計(jì)算大尺度的路徑損耗提供重要的幫助，并且利用李氏定理的測(cè)試要求可以在校正實(shí)測(cè)中將快衰落所造成的影響盡可能的消除掉。然而，面對(duì)高樓林立的城市，在模型校正過程中必須充分考慮慢衰落所帶來的影響。為此，在新方法引進(jìn)慢衰落電波傳播進(jìn)行快速描述的繞射模型的情況下，針對(duì)Deygout模型菲涅耳區(qū)被阻擋的情況進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，校正Hata模型的精度較之前也有了顯著提高。

3結(jié)束語

綜上所述，本文對(duì)人工記錄和模擬計(jì)算兩種較為傳統(tǒng)的電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍的評(píng)估方法進(jìn)行了簡單的介紹，明確的指出了二者所具備的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過深入的思考，從自動(dòng)化CW測(cè)試系統(tǒng)、傳播模型的校正原理以及繞射模型的應(yīng)用等方面對(duì)無線電固定監(jiān)測(cè)站覆蓋范圍測(cè)試新方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以此實(shí)現(xiàn)可對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)覆蓋盲區(qū)的全面掌握，給建設(shè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)提供了必要的技術(shù)支持，并且科學(xué)的監(jiān)測(cè)了系統(tǒng)自身的性能，及時(shí)查找較為隱蔽的故障。

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