基于SBR方法的机上无线信道分析
发布时间：2022-11-06 14:40
与传统的有线通信相比,无线通信具有安装方便、易于部署等显著优点,近年来无线通信技术在飞机健康管理系统上的应用备受关注。本文围绕可用于机上组网的无线通信技术展开讨论,分析了4.3GHz、2.41GHz和60GHz电波传播特性,并利用可借助SBR算法分析天线耦合的ANSYS Savant软件来对机上特定环境实现信道建模,结合适用的射频器件参数计算出该环境下最大有效传输距离,为机上无线通信节点布局提供参考依据。本文主要工作内容如下:首先,介绍了无线通信技术的特点及信道研究的背景和意义。无线通信系统性能受环境影响明显,因此研究具体环境中的信道特性对改善通信系统性能有很重要的意义。本文分别分析了适用于机上无线组网的WAIC系统、ZigBee无线传感器网络和60GHz频段,利用ANSYS Savant在具体机上环境实现对此三种无线通信技术使用频段进行建模仿真,得出具体环境中接收天线之间的耦合,结合统计性建模理论,利用MATLAB实现对信道的建模。对简易的机翼环境开展无线信道建模仿真分析,分析了工作频率分别为4.3GHz（WAIC系统所使用的4.2~4.4GHz频段的中心频率）、2.41GHz（Zi...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 无线通信在机上的应用背景
1.1.2 机载WSN的介绍
1.2 无线信道建模意义及常见方法
1.2.1 无线信道建模的意义
1.2.2 无线信道建模常见方法
1.3 SBR方法
1.3.1 SBR方法简介
1.3.2 SBR方法原理
1.4 本文的主要研究内容和章节安排
第二章 无线信道基本理论
2.1 引言
2.2 无线电波传播特性
2.3 无线信道的大尺度衰落
2.3.1 路径损耗
2.3.2 阴影衰落
2.4 无线信道的小尺度衰落
2.5 本章小结
第三章 机上无线通信技术研究
3.1 引言
3.2 ZigBee无线传感器网络
3.2.1 ZigBee技术研究背景
3.2.2 ZigBee技术研究现状
3.2.3 ZigBee网络结构及设备类型
3.3 WAIC系统
3.3.1 WAIC系统分类
3.3.2 WAIC网络拓扑结构
3.3.3 WAIC系统机上大尺度衰落研究
3.4 60 GHz频段技术
3.4.1 60 GHz频段技术研究背景
3.4.2 60 GHz频段的标准信道模型
3.5 机上设备舱屏蔽衰减
3.6 本章小结
第四章 基于SBR方法的机上无线信道分析
4.1 引言
4.2 ANSYS Savant介绍
4.3 研究方案及自由空间环境信道建模分析
4.3.1 研究方案
4.3.2 自由空间信道建模分析
4.4 机翼环境信道建模仿真分析
4.4.1 大尺度衰落特性研究
4.4.2 环境对机翼信道特性的影响
4.5 密闭驾驶舱60GHz无线信道建模
4.6 环境对天线增益方向图的影响
4.7 本章小结
第五章 测试验证
5.1 引言
5.2 测试验证
5.2.1 测试环境
5.2.2 测试设备
5.2.3 测试方案
5.2.4 测试结果
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无线传感器网络的飞行器结构健康监测系统的关键技术研究与应用[J]. 姚鹏,刘刚,刘岩,张胜修. 现代电子技术. 2013(11)
[2]蓝牙/ZigBee无线网络传输系统的设计与实现[J]. 樊锐,李茹,王绩一. 计算机技术与发展. 2013(01)
[3]机载无线传感网络技术的发展与应用[J]. 刘恩朋. 测控技术. 2012(09)
[4]无线传感器网络在机载系统故障预测与健康管理的应用研究[J]. 杨洲,景博,张劼. 计算机研究与发展. 2011(S2)
[5]UWB室内视距环境多径传播模型[J]. 汪洋,张乃通,唐珣,孙亚楠. 通信学报. 2005(10)
[6]用UTD-MOM混合法有效分析大型平面阵列天线的辐射特性[J]. 钱玫,唐凌凌. 雷达科学与技术. 2005(02)
[7]复杂散射环境中MoM与UTD混合方法的PO扩展[J]. 翟会清,李龙,梁昌洪. 电子学报. 2004(06)
[8]以捷径法提高射线追踪效率[J]. 黄沛霖,王钢林,武哲. 北京航空航天大学学报. 2004(05)
[9]利用UTD修正的MoM-PO混合算法研究[J]. 翟会清,王莉娜,梁昌洪. 电波科学学报. 2003(05)
[10]一种射线追踪法的效率改进算法研究[J]. 黄沛霖,武哲. 北京航空航天大学学报. 2003(07)
博士论文
[1]目标电磁散射的快速预估和基于多分辨基函数的高效算法[D]. 丁建军.南京理工大学 2011
[2]基于图形硬件的快速电磁计算方法与系统[D]. 陶煜波.浙江大学 2009
硕士论文
[1]无线信道的确定性建模与分析[D]. 魏畅.南京邮电大学 2013
[2]60GHz频段的室内与室外互传的传播特性测量与研究[D]. 程龙.电子科技大学 2016
[3]中频信道模拟系统关键技术的研究[D]. 张晨然.厦门大学 2007
本文编号：3703681
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 无线通信在机上的应用背景
1.1.2 机载WSN的介绍
1.2 无线信道建模意义及常见方法
1.2.1 无线信道建模的意义
1.2.2 无线信道建模常见方法
1.3 SBR方法
1.3.1 SBR方法简介
1.3.2 SBR方法原理
1.4 本文的主要研究内容和章节安排
第二章 无线信道基本理论
2.1 引言
2.2 无线电波传播特性
2.3 无线信道的大尺度衰落
2.3.1 路径损耗
2.3.2 阴影衰落
2.4 无线信道的小尺度衰落
2.5 本章小结
第三章 机上无线通信技术研究
3.1 引言
3.2 ZigBee无线传感器网络
3.2.1 ZigBee技术研究背景
3.2.2 ZigBee技术研究现状
3.2.3 ZigBee网络结构及设备类型
3.3 WAIC系统
3.3.1 WAIC系统分类
3.3.2 WAIC网络拓扑结构
3.3.3 WAIC系统机上大尺度衰落研究
3.4 60 GHz频段技术
3.4.1 60 GHz频段技术研究背景
3.4.2 60 GHz频段的标准信道模型
3.5 机上设备舱屏蔽衰减
3.6 本章小结
第四章 基于SBR方法的机上无线信道分析
4.1 引言
4.2 ANSYS Savant介绍
4.3 研究方案及自由空间环境信道建模分析
4.3.1 研究方案
4.3.2 自由空间信道建模分析
4.4 机翼环境信道建模仿真分析
4.4.1 大尺度衰落特性研究
4.4.2 环境对机翼信道特性的影响
4.5 密闭驾驶舱60GHz无线信道建模
4.6 环境对天线增益方向图的影响
4.7 本章小结
第五章 测试验证
5.1 引言
5.2 测试验证
5.2.1 测试环境
5.2.2 测试设备
5.2.3 测试方案
5.2.4 测试结果
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无线传感器网络的飞行器结构健康监测系统的关键技术研究与应用[J]. 姚鹏,刘刚,刘岩,张胜修. 现代电子技术. 2013(11)
[2]蓝牙/ZigBee无线网络传输系统的设计与实现[J]. 樊锐,李茹,王绩一. 计算机技术与发展. 2013(01)
[3]机载无线传感网络技术的发展与应用[J]. 刘恩朋. 测控技术. 2012(09)
[4]无线传感器网络在机载系统故障预测与健康管理的应用研究[J]. 杨洲,景博,张劼. 计算机研究与发展. 2011(S2)
[5]UWB室内视距环境多径传播模型[J]. 汪洋,张乃通,唐珣,孙亚楠. 通信学报. 2005(10)
[6]用UTD-MOM混合法有效分析大型平面阵列天线的辐射特性[J]. 钱玫,唐凌凌. 雷达科学与技术. 2005(02)
[7]复杂散射环境中MoM与UTD混合方法的PO扩展[J]. 翟会清,李龙,梁昌洪. 电子学报. 2004(06)
[8]以捷径法提高射线追踪效率[J]. 黄沛霖,王钢林,武哲. 北京航空航天大学学报. 2004(05)
[9]利用UTD修正的MoM-PO混合算法研究[J]. 翟会清,王莉娜,梁昌洪. 电波科学学报. 2003(05)
[10]一种射线追踪法的效率改进算法研究[J]. 黄沛霖,武哲. 北京航空航天大学学报. 2003(07)
博士论文
[1]目标电磁散射的快速预估和基于多分辨基函数的高效算法[D]. 丁建军.南京理工大学 2011
[2]基于图形硬件的快速电磁计算方法与系统[D]. 陶煜波.浙江大学 2009
硕士论文
[1]无线信道的确定性建模与分析[D]. 魏畅.南京邮电大学 2013
[2]60GHz频段的室内与室外互传的传播特性测量与研究[D]. 程龙.电子科技大学 2016
[3]中频信道模拟系统关键技术的研究[D]. 张晨然.厦门大学 2007
本文编号：3703681
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