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基于COST231的信号传播模型及Python实现:结合COST231与自由空间路径损耗模型估算传播损耗

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简介:
本文探讨了利用COST231模型并结合自由空间路径损耗理论,在Python环境中进行无线信号传播损耗的精确估算和模拟,提供了一种高效的计算方法。 使用自由空间模型及COST231模型来估计路径损耗,并绘制信号强度的估算图。这是一种二维视距方法,考虑了发射器与接收器之间单独墙壁的影响。COST231模型类似于Motley-Keenan模型,在这种情况下,仅需结构蓝图图像即可为每面墙分配不同的衰减系数,通过应用图像处理技术识别所有墙体而无需CAD模型。 这种方法在Python中实现,并允许无限数量的发射器使用内置最小二乘优化。如果有实际测量数据,该方法会利用这些信息并通过最小二乘法确定墙壁的衰减值。最初的代码是在Pycharm环境下编写的,但也在Anaconda环境中成功运行过,在提交的Python文件夹内包含一个自述文档,请查看以获取更多信息。

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客服
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  • COST231PythonCOST231
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    本文探讨了利用COST231模型并结合自由空间路径损耗理论,在Python环境中进行无线信号传播损耗的精确估算和模拟,提供了一种高效的计算方法。 使用自由空间模型及COST231模型来估计路径损耗,并绘制信号强度的估算图。这是一种二维视距方法,考虑了发射器与接收器之间单独墙壁的影响。COST231模型类似于Motley-Keenan模型,在这种情况下,仅需结构蓝图图像即可为每面墙分配不同的衰减系数,通过应用图像处理技术识别所有墙体而无需CAD模型。 这种方法在Python中实现,并允许无限数量的发射器使用内置最小二乘优化。如果有实际测量数据,该方法会利用这些信息并通过最小二乘法确定墙壁的衰减值。最初的代码是在Pycharm环境下编写的,但也在Anaconda环境中成功运行过,在提交的Python文件夹内包含一个自述文档,请查看以获取更多信息。
  • Matlab.zip
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    本资源提供了一种使用Matlab编程语言来模拟和分析自由空间中无线电信号传输时所经历的路径损耗的方法。其中包括详细代码及理论解释,旨在帮助学习通信工程的学生理解信号衰减机制,并为其项目或研究工作提供实用工具。 版本:matlab2019a 领域:基础教程 内容:Matlab实现自由空间传播路径损耗模型 .zip 适合人群:本科、硕士等教研学习使用
  • Matlab .zip
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    本资源提供了一个基于MATLAB实现的自由空间传播路径损耗模型。用户可以下载该ZIP文件并运行其中的代码,以模拟不同距离下的无线信号衰减情况,适用于通信系统设计与分析。 1. 版本:MATLAB 2014/2019a,包含运行结果。 2. 领域:智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划以及无人机等多种领域的MATLAB仿真项目。更多内容请查看博主主页的博客文章。 3. 内容:标题所示的内容介绍,请点击主页搜索相关博客了解详情。 4. 适合人群:适用于本科和硕士等科研学习使用。 5. 博客介绍:热爱科研工作的MATLAB仿真开发者,注重技术和个人修养同步提升。如果有MATLAB项目合作需求,欢迎私信联系。
  • Matlab中多个仿真:Okumura-HataCOST231-WI视距
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    本研究在MATLAB环境中对多种无线通信信道模型进行仿真分析,包括自由空间路径损耗以及Okumura-Hata和COST231-WI视距模型。 多个信道模型仿真代码的MATLAB源码包括自由空间路径损耗函数、Okumura-Hata模型、COST231-WI视距模型、COST231-WI非视距模型、Rayleigh信道及COST-231 Hata模型。
  • :直接波在最简单情况下—— - MATLAB开发
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    本项目基于MATLAB开发,旨在研究和建模自由空间中无线信号直接波传输时的路径损耗。通过理论分析与仿真计算,探索不同距离下信号强度的变化规律,为通信系统设计提供参考依据。 最简单的波传播情况是自由空间中的直接波传播,在这种视距(LOS)传播的特殊情况下,没有任何地球表面或其他障碍物造成的干扰。
  • Okumura-Hata函数-MATLAB开发
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    本项目使用MATLAB实现Okumura-Hata模型,用于估计无线通信中特定频率和距离下的信号传播路径损耗。 Okumura-Hata模型是无线通信领域广泛使用的传播路径损耗预测工具,特别适合城市环境的应用。该模型由Okumura和Hata在1960年代提出,旨在为微波频率(150MHz到1500MHz)的无线电通讯提供更精确的传播损耗估算方法。通过MATLAB开发此模型的相关函数,可以方便地进行路径损耗计算,在无线网络规划、基站布局以及信号覆盖分析中具有重要的应用价值。 在城市环境中,无线电信号受到建筑物和地形等多种因素影响,导致信号强度衰减。Okumura-Hata模型利用数学公式量化这种损耗: \[ L = A + 10n\log_{10}(d) + B(f) + C \] 其中: - \(L\) 是两节点间路径损耗(dB)。 - \(A\) 是基本路径损耗,与频率和城市类型有关的常数。 - \(n\) 是路径损耗指数,在不同环境中通常取值为3或4。 - \(d\) 代表发射机与接收机之间的距离(公里)。 - \(B(f)\) 表示频率依赖项,考虑了频率对传播损耗的影响。 - \(C\) 是一个修正项,用于调整特定环境条件下的传播损耗。 对于\(B(f)\),它通常被定义为: \[ B(f) = \begin{cases} -11.5 & f<300MHz \\ -22.7 + 20\log_{10}(f) & 300MHz \leq f < 1500MHz \end{cases} \] 修正项\(C\)可能包括城市类型、天线高度等因素。例如,对于大都市(MCU): \[ C = \begin{cases} 0 & h_t \geq 30m, h_r \geq 10m \\ 3 & h_t \geq 30m, h_r < 10m \\ 6 & h_t < 30m \end{cases} \] 这里的\(h_t\)和\(h_r\)分别表示发射机和接收机的天线高度(米)。 在MATLAB中实现Okumura-Hata模型,可以创建一个函数,该函数接受距离、频率及必要的环境参数作为输入,并输出路径损耗值。这有助于无线通信工程师快速评估不同场景下的信号覆盖情况,从而优化网络性能。 压缩包文件可能包含以下内容: 1. 实现了Okumura-Hata模型计算功能的MATLAB源代码(如`okumura_hata.m`)。 2. 示例数据文件,用于测试和演示模型的功能准确性。 3. 使用说明文档,解释如何调用函数及解读结果。 通过将此模型集成到MATLAB工作流中,用户可以方便地处理大量城市环境下的传播损耗计算需求。这对于无线网络规划、信号覆盖评估以及网络优化具有重要的实际应用价值。在实践中还可以结合其他工具和数据(如三维地形图和建筑信息),进一步提高预测的准确性和实用性。
  • (如Okumura-Hata、COST231 HataSUI仿真分析+Word论文
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    本文通过对Okumura-Hata、COST231 Hata和SUI等经典自由空间损耗模型进行仿真,分析其在不同场景下的适用性和准确性,并以Word文档形式呈现研究结果。 自由空间损耗模型(包括Okumura-Hata模型、COST231 Hata模型以及SUI信道模型)的仿真分析在无线通信领域中具有重要意义。无线信道作为移动通信的关键传输媒介,所有的信息都通过它进行传递。因此,信道性能的好坏直接关系到人们通信的质量和效率。 为了在有限的频谱资源条件下尽可能地实现高质量、大容量的信息传输,我们必须深入理解各种信道模型的特点及其特性。基于此需求,我们对几种常用的无线信道模型进行了详细的理论分析,并采用MATLAB软件对其进行了仿真研究。这些模型包括自由空间损耗模型、Okumura-Hata模型以及COST231 Hata模型等。 此外,还特别针对IEEE 802.16规范中推荐使用的SUI信道模型展开了深入的讨论和理论分析。通过对各种信道特性的全面了解,并采取相应的抗干扰与抗衰落措施,可以确保信息传输的质量及容量要求得到满足。
  • JTG 5-6工具:任务组5-6-MATLAB开发
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    本工具采用MATLAB编程实现JTG 5-6标准下的路径损耗计算,支持精确建模无线通信中的信号衰减情况,适用于科研与工程应用。 该模型结合了修改后的 Hata 模型和 ITU-R P. 1546-4 来计算 600 到 2000 MHz 频率范围内信号的传播损耗。
  • 大尺度数据.zip
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    该资料包包含了一个详细的大尺度传播损耗模型的数据集,适用于无线通信领域中的信号预测和覆盖分析。 在MATLAB仿真中可以使用多种大尺度传播损耗模型进行信号传输的分析与预测。这些模型包括自由空间损耗、对数距离/正态阴影路径传播损耗以及Okumura/Hata模型,还有IEEE 802.16d模型等,每种模型都有其特定的应用场景和适用条件。
  • 小尺度衰减.zip
    优质
    本资料包包含了一种基于小尺度环境下的无线信号传播特性而建立的损耗衰减数学模型,适用于研究和预测特定场景内的通信信号质量变化。 本代码在MATLAB平台上实现了两种常用的小尺度衰落传播损耗模型:瑞利衰落和莱斯衰落。程序简洁明了,并包含注解。