[发明专利]一种基于传播图论的面向大规模城市的信道建模仿真方法

说明书

本发明涉及一种基于传播图论的面向大规模城市的信道建模仿真方法，具体包括以下步骤：S1、获取城市地图，根据散射点的集合的形式建立环境结构的散射体，形成数字地图；S2、获取散射体的表面损耗因子和密度因子，根据密度因子将数字地图划分为多个子区域，判定相互可见的散射点；S3、根据表面损耗因子和密度因子对散射点的散点密度进行调整，获取数字地图所在二维平面上的随机数，根据随机数和散点密度进行随机撒点；S4、随机撒点完成后的散射点应用一维随机数法进行取点，通过重复多次模拟然后取平均值的方法进行模拟，获得具有统计特征的信道参数，建立信道模型。与现有技术相比，本发明具有提高基于传播图论的信道建模的适用范围等优点。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种基于传播图论的面向大规模城市的信道建模仿真方法。

背景技术

传统基于传播图论的信道建模方法，是一种通过给定区域信息的数字地图，包括发射端与接收端的位置和移动速度、区域中典型散射体的位置、电磁特性以及时变特性等，从而产生一个传播图，再通过随机过程矩阵运算获得时域、空域、频域的信道冲激响应，这样就得到了信道的一个确定性模型的方法。传统传播图论的建模对象主要是小范围的室内环境，具有结构简单、数据量小、随机性弱的特点，而城市环境往往结构复杂、数据量大、随机性强。因此，传统传播图论在面向较大规模的城市环境时不能直接使用，需要做出相应的改进。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于传播图论的面向大规模城市的信道建模仿真方法，符合大规模城市环境中进行信道建模的要求。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于传播图论的面向大规模城市的信道建模仿真方法，具体包括以下步骤：

S1、获取城市地图，根据散射点的集合的形式建立城市地图中环境结构的散射体，形成数字地图；

S2、获取所述数字地图中散射体的表面损耗因子和密度因子，根据所述密度因子将数字地图划分为多个子区域，判定相同子区域或相邻子区域中相互可见的散射点；

S3、根据所述表面损耗因子和密度因子对散射点的散点密度进行调整，同时获取数字地图所在二维平面上的随机数，根据所述随机数和散点密度进行随机撒点；

S4、随机撒点完成后的散射点应用一维随机数法进行取点，通过重复多次模拟然后取平均值的方法进行模拟，获得具有统计特征的信道参数，根据所述信道参数建立信道模型。

所述步骤S2中相互可见的散射点的判定过程具体为将属于相同子区域或相邻子区域中，且没有散射体遮挡的两个散射点设置为相互可见的散射点，包括以下步骤：

S201、获得数字地图的区域散射体密度，根据区域散射体密度设定可见距离阈值；

S202、获取数字地图的环境结构中所有建筑物侧表面地图信息；

S203、获取作为终点与起点的两个目标散射点的三维空间坐标；

S204、获取目标散射点所在区域的可见距离阈值的最大值；

S205、计算目标散射点之间的欧氏距离，判断是否大于可见距离阈值的最大值，若是则判定两个目标散射点为互相不可见的散射点，否则转至步骤S206；

S206、获取目标散射点之间的连线，计算与步骤S202中建筑物侧表面所在平面的交点，判断交点是否在相应的建筑物侧表面范围内，若是则判定两个目标散射点为互相不可见的散射点，否则判定两个目标散射点为互相可见的散射点。

所述表面损耗因子表征散射体表面反射作用的强度。

所述密度因子表征散射体所处周围环境的散射体密度。