一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法与流程

技术特征：

1.一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于包括如下步骤：

S1,取得并输入待预测区域的几何参数,几何参数包括收端与发端之间建筑物数量及该建筑物的高度、间隔，收端与发端天线高度、收端与建筑物水平距离；

S2,对取得并输入的几何参数进行预处理,包括利用概率分布函数取得概率分布在90％以上的数据区间，并对其中的数据求取平均值,最终得到的待输入参数分别为：①发射机与接收机之间的建筑数目n、②发射机的天线高度ht、③接收机的天线高度hr、④建筑物平均高度hb、⑤建筑物间的平均间距d、⑥基站或发射机到第n栋建筑的距离dt、⑦接收机天线与第n栋建筑物的水平距离dr；

S3,利用处理后的几何参数构建UTD模型；

S4,利用UTD模型预测路径损耗；

S5,结合发射机具体参数计算接收机场强分布，预测的路径损耗单位为分贝,表示的是发射功率与接收功率的比值的对数，再结合发射天线的具体发射功率和规定的场强可接受强度，计算出发射天线四周各个位置的接收机的接收场强与发射天线的覆盖范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：UTD模型的构建方法包括如下步骤：

S31,利用步骤S2中得出的参数，分别计算各个中间量，中间量包括角度量与位移量，其中角度量包括①发射天线到目标建筑物的俯角α、②绕射路径绕射角的余角β、③反射路径绕射角的余角θ，位移量包括①发射器和障碍物之间的距离D1、②障碍物和接收器之间的距离D2、③障碍物经过反射到达接收器的距离r2；

S32,通过S31中的位移量，计算出过渡函数的值，该过渡函数用于求取绕射系数；

S33,通过步骤S31计算出的间接角度量和步骤S32计算的过渡函数值，求得两条路径的绕射系数和反射路径中的反射系数；

S34，通过步骤S33计算出的绕射系数，计算出信号到达第n栋建筑时的场强，即之后绕射过程的入射场强；

S35，利用步骤S33计算出的绕射系数、反射系数和步骤S34计算出的绕射过程的入射场强，分别计算出绕射路径的传递函数和反射路径的传递函数，总路径的传递函数为绕射路径的传递函数和反射路径的传递函数之和。

3.根据权利要求2所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：角度量计算方法分别为：

4.根据权利要求3所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：位移量计算方法分别为：

5.根据权利要求4所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：F(X)是过渡函数，表达式为：

X1到X5计算方法为：

其中

6.根据权利要求5所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：计算绕射系数Ds,h(π/2)、Ds,h(α)、其中Ds,h(π/2)和Ds,h(α)用于计算信号经过前n-1栋建筑的绕射到达第n栋建筑时的场强，计算方法为：

和分别用于计算模型中两条绕射路径的场强，计算方法为：

7.根据权利要求6所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：反射系数RH,V为信号在第n+1栋建筑反射时的反射系数，H和V分别代表水平和垂直极化，其计算方法为：

其中aH＝1,

εr是相对复介电常数，其计算方法为：εr＝ε-j·60σλ

其中ε和σ分别是建筑物的介电常数和电导率，理想导体电导率为无穷，在理想情况下，即障碍物为理想导体时，RH,V分别为RH＝-1,RV＝1。

8.根据权利要求7所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：假设在每个建筑物顶部只能看到相邻的前后两栋建筑物，因此电磁波到达第n栋建筑须经过n-1次绕射，用|En+1/E0|表示经n-1次绕射后的入射场强，其下标n+1代表第n栋建筑编号为n+1，计算方法为:

9.根据权利要求8所述的一种基于UTD的电力系统无线通信场强预测方法，其特征在于：两条路径的传递函数H1(f)和H2(f)，计算方法为：

其中λ＝c/f为波长。