内容发布更新时间 : 2024/12/23 20:57:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验二 Okumura-Hata电波传播模型

设计课时：4

学习方法：理论学习+仿真实验+结果分析+实验报告

一、 实验目的

1 学习电波传播Okumura-Hata模型分析方法。 2.掌握使用Matlab建立Okumura-Hata模型的方法。

二、 Okumura-Hata模型

2.1 Okumura—Hata模型的介绍

移动通信中电波传播的实际情况是复杂多变的。实践证明，任何试图使用一个或几个理论公式计算的结果，都将引入较大误差。甚至与实测结果相差甚远。为此，人们通过大量的实地测量和分析，总结归纳了多种经验模型。通常在一定情况下，使用这些模型对移动通信电波传播特性进行估算，都能获得比较准确的预测结果。能否准确预测基站信号的覆盖情况是移动通信网络规划的优劣所在，提高预测准确度的关键在于选择最能接近实测值的预测模型。目前应用较为广泛的是OM模型（Okumura模型），为了在系统设计时，使Okumura模型能采用计算机进行预测，Hata对Okumura模型的基本中值场强通过对其他预测模型的分析对比，并与实测数据的仿真比较，得出了Okumuma—Hata预测模型更接近实测值的结论。

移动通信系统中的无线电波是在不规则地形情况下进行传播的，在估算路径损耗时，应考虑特定地区的地形因素，预测模型的目标是预测特定点或特定区域(小区)的信号强度，

但在方法复杂性和精确性方面差异很大，因此针对不同地形特点，要选择最适合于本地的预测模型。

在传播预测模型中通常将地形划分为城区、郊区、开阔地和空间自由传播四种情况，城市郊区人口密度介于乡村和繁华市区，基站规划需同时考虑覆盖范围和用户容量两方面因素，随着移动用户的急剧增加，目前城市郊区基站的覆盖范围通常不足lkm，要选择预测模型，需将该地区具有代表性的测量数据代人模型，根据仿真结果以确定出可选用的模型。

2.2 数学建模

当移动台的高度为典型值为hr=1.5m时，按Hata-Okumura模型计算路径损耗的公式为：

其中： ?

：市区准平滑地形电波传播损耗中值（dB）

? ：工作频率（MHz）

? ：基站天线有效高度（m）

? ：移动台的有效高度（m）

? ：移动台与基站之间的距离（km）

? ：移动台天线高度因子

对于中小规模城市，移动台天线高度因子为：

对于大城市

对于郊区

对于开阔地

其中

:郊区的电波传播损耗中值（dB） :开阔地的电波传播损耗中值（dB）

三、 实验内容及要求：

【实验内容】

? 使用C语言（或者Matlab）利用Okumura-Hata方法计算基本传输损耗；

? 分析Okumura-Hata方法的误差；

【实验设备】

? 一台PC 机

【实验步骤】

1. 采用Okumura-Hata方法分别计算大城市市区地区准平滑地形、郊区和开阔区，基站天线高度是200米，手机天线高度是3米情况下，不同传播距离和不同载波频率条件下的传播损耗中值。画出相应的曲线。

2. 分析Okumura-Hata方法比较电波在不同频率、不同场景等情况下