19、基于MATLAB的无线网络仿真：阴影方法下的无线电传播解析

基于MATLAB的无线网络仿真：阴影方法下的无线电传播解析

1. 引言

在无线网络的研究与开发中，准确模拟无线电传播至关重要。借助MATLAB，我们能够对无线网络进行有效的仿真，同时深入探究阴影方法在无线电传播中的应用。本文将详细介绍阴影方法下的无线电传播模型，涵盖从基础的传播原理到各类实用模型的分析。

2. 无线电传播建模基础

• 基本概念 ：无线通信中的信号以电磁波形式存在，其功率密度可通过坡印廷矢量来表示，即 $P_d = |\vec{S}|$ ，其中 $\vec{S} = \vec{E} \times \vec{H}$ 。接收到的信号 $R(t) = r(t) \cdot \exp(j2\pi ft)$ ，接收到的功率密度 $P_d(t) = \frac{|R(t)|^2}{\gamma_0}$ ，接收到的功率 $P_r(t) = A_eP_d(t) = \frac{A_e|R(t)|^2}{\gamma_0}$ ，这里的 $A_e$ 是接收天线的有效面积。
• 距离依赖性 ：传播损耗可近似用公式 $L(d) = L_0 + 10n \times \log(\frac{d}{d_0})$ 表示，其中 $n$ 是损耗指数，会随环境和条件变化，$L_0$ 和 $d_0$ 是定义的参数。
• 小尺度衰落 ：小尺度衰落会在半个波长内产生显著变化，主要原因是多径效应和移动散射体。衰落通常可用瑞利、莱斯或类似的衰落统计来近似，同时，中川 - m 和威布尔分布也能很好地匹配。无线电系统可通过分集、均衡、信道编码和交织等方