Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОВОЛН В МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ

Чайка О.Г. 1
1 Воронежский институт высоких технологий
Работа посвящена проведению анализа возможностей определения свойств радиоволн и электромагнитных полей на базе измерений в мобильных системах связи, которые развиваются в городах и пригородных зонах. Рассматривалась схема расположения базовой и мобильных станций в системе связи. Проводилось сравнение результатов расчетных (на базе лучевого метода) и экспериментальных данных при изменении местоположения вдоль улицы мобильных станций в зависимости от увеличения координаты. В лучевой модели не учитывались процессы диффузного рассеяния радиоволн. Сравнение результатов на основе теоретической методики и на основе эксперимента показало, что получаемое среднее значение погрешности равно 1,2 дБ, а получаемое максимальное значение погрешности не дает превышение значений в 2 дБ.
мобильные системы связи
лучевой метод
погрешность
распространение радиоволн
1. Аббас Д.Х. Разработка подсистемы САПР для проведения анализа рассеивающих свойств объектов с поглощающими покрытиями на основе фацетной модели / Д.Х. Аббас, А.П. Преображенский / Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2017. № 2(17). С. 10.
2. Баутин И.А. Модели распространения радиосигнала WI-FI / И.А. Баутин, А.Г. Юрочкин // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2017. № 2 (21). С. 107-112.
3. Гащенко И.А. О моделировании в сотовых системах связи / И.А. Гащенко // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 3-2. С. 222-223.
4. Львович И.Я. Разработка информационного и программного обеспечения САПР дифракционных структур и радиолокационных антенн / И.Я. Львович, А.П. Преображенский // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 12. С. 63-68.
5. Львович И.Я. Разработка принципов построения САПР дифракционных структур и радиолокационных антенн / И.Я.Львович, А.П.Преображенский // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 12. С. 125-127.
6. Преображенский А.П. Методика прогнозирования радиолокационных характеристик объектов в диапазоне длин волн c использованием результатов измерения характеристик рассеяния на дискретных частотах / А.П. Преображенский, О.Н. Чопоров // Системы управления и информационные технологии. 2004. Т. 14. № 2. С. 98-101.
7. Преображенский А.П. Методы прогнозирования характеристик рассеяния электромагнитных волн / А.П. Преображенский // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2014. № 1 (4). С. 3.
8. Преображенский А.П. Моделирование характеристик рассеяния объектов, в состав которых входят кромки / А.П. Преображенский // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2016. № 2(13). С. 7.
9. Шутов Г.В. Характеристики методов трассировки лучей / Г.В. Шутов // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 3-2. С. 238-239.
10. Whitteker J.H. Measurements of Path Loss at 910 MHz for Proposed Microcell Urban Mobile Systems / J.H. Whitteker // IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 37, pp. 125-129, Aug. 1988.

На настоящий момент сформированы и активным образом применяются для различных реальных приложений множество приборов, в которых используются для того, чтобы передавать информацию, радиоволны [6, 4].

Электромагнитное поле для современных теорий считают как тензор, в котором составляющие такие: составляющие напряженностей магнитного поля, составляющие напряженностей электрического поля, и еще электромагнитный потенциал, размерность которого равна четырем.

Целью данной работы является проведение анализа возможностей определения свойств радиоволн и электромагнитных полей на базе измерений в мобильных системах связи.

В случаях определения дальностей до радиосистем, применяют принципы измерения временных интервалов запаздывания радиосигналов. Подходы, связанные с тем, что измеряется дальность, исходят из основных параметров сигналов [5].

Анализ показывает, что можно быть выделить такие способы измерений: связанные с амплитудами, фазами или частотами [9, 1].

На рис. 1 изображена схема расположения базовой и мобильных станций (МС) в системе связи [2, 3].

chajk1.tif

Рис. 1 Схема расположения базовой и мобильных станций в системе связи

chajk2.tif

Рис. 2. Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных для мобильной станции 1

Таблица 1

Сравнение экспериментальных и расчетных данных

Координата МС, м

Δ, дБ

   

Координата МС, м

Δ, дБ

100

1,432

550

1,727

125

1,765

575

1,509

150

1,378

600

1,048

175

1,939

625

0,812

200

1,039

650

1,314

225

1,942

675

1,349

250

1,208

700

1,701

275

1,088

725

1,174

300

0,424

750

1,089

325

0,203

775

1,157

350

0,201

800

1,977

375

0,247

825

1,387

400

0,473

850

1,472

425

0,354

875

1,165

450

0,232

900

1,942

475

0,468

   

На рис. 2 приведены результаты сравнения расчетных (на основе лучевого метода) и экспериментальных данных при изменении местоположения вдоль улицы мобильной станции 1 с увеличением координаты x. Погрешность расчетных и измеренных данных, для наглядности, представлена в табл. 1, как из нее видно среднее значение ошибки Δ = 1,12 дБ.

На рис. 3 представлено сравнение результатов эксперимента по рис. 1 с расчетными данными, при этом среднее значение ошибки Δ = 1,29 дБ (табл. 2).

Таблица 2

Сравнение экспериментальных и расчетных данных

Координата МС, м

Δ, дБ

Координата МС, м

Δ, дБ

100

1,965

475

1,978

125

1,411

500

1,009

150

1,977

525

1,619

175

1,475

550

1,315

200

0,911

575

1,429

225

1,055

600

1,228

250

1,315

625

1,646

275

0,587

650

1,296

300

1,025

675

0,943

325

1,109

700

1,562

350

0,528

725

1,505

375

0,094

750

1,874

400

0,281

775

1,129

Таблица 3

Сравнение экспериментальных и расчетных данных

Координата МС

Δ

Координата МС

Δ

100

1,346

375

1,87

125

0,902

400

1,362

150

1,054

425

1,943

175

1,659

450

1,371

200

1,964

475

1,585

225

0,648

500

1,374

250

0,085

525

1,436

275

0,557

550

1,915

300

0,975

   

chajk3.tif

Рис. 3. Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных для мобильной станции 2

chajk4.tif

Рис. 4. Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных для мобильной станции 3

На рис. 4 представлено сравнение результатов эксперимента по рис. 1 с расчетными данными, при этом среднее значение ошибки Δ = 1,25 дБ (табл. 3).

В результате проведённого сравнения с результатами эксперимента, можно видеть, что среднее значение погрешности равно 1,2 дБ. Максимальное значение погрешности не превышает значения в 2 дБ, что, при сравнении с результатами расчётов c применением моделей приведённых в [7-10], где погрешность составляет 3,0 дБ, говорит об адекватности используемой модели.

Результаты, достигнутые в результате измерений мы должны рассматривать при учете потенциальных помех.


Библиографическая ссылка

Чайка О.Г. ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОВОЛН В МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4-7. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=17625 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674