Longley-Rice等效散射模型的建立

徐文杰,周新力,吴龙刚

(海军航空工程学院,山东烟台264001)

0 引言

Longley-Rice模型是由Longley和Rice提出的著名模型,它是一种统计模型,以传播理论为依据,同时结合了数千组实测数据,因此称其为半经验预测模型[1]。由于该模型以传播理论为依据,加上及其丰富的实测数据,使其得到了广泛的应用。但是Longley-Rice模型没有考虑接收机附近的因素[2]以及多径的影响,所以预测精度存在一定的误差。这里旨在建立一种模型,让接收机附近的因素包含在Longley-Rice模型中,使模型更加完善,精度得到响应的提高。

1 Longley-Rice模型

Longley-Rice模型被称为不规则地面模型(ITM),它预测了自由空间中由地形的非规则性造成的中值传输衰落。该模型的计算基于计算机的统计模型,可以用来仿真计算30 MHz信号的模拟预测,以传播理论为依据,同时结合了数千组实测数据,因此称其为半经验预测模型。Longley-Rice模型预测损耗值的计算基于不同传播范围:

①在视距内,以反射传播机制为主,采用双线地面反射模型用于模拟地平线以内的传输场强;

②在超视距,以衍射传播机制为主,但对于不规则地形,有2种理论用于计算衍射损耗,它们分别适用于非球形但光滑的地面和非常不规则的地面,用Fresnel-Kirchoff刃形模型计算,超视距衍射损耗计算结果是以上两种理论计算结果的加权;

③对于更远距离(大大超出地平线),以散射传播机制为主,用前向散射理论对长距离对流散射进行预测。

Longley-Rice模型中的实测数据大多数取自10～1 000 MHz的频率范围,其中20～100 MHz的数据涉及5～50 km的距离和1～9 m的收、发信天线高度;较高频段的数据涉及5～1 000 km的距离,10～1 500 m的发射天线高度和3～9 m的接收天线高度。……