在对无线电波传播进行建模时解决多径干扰

网络工程 路由 路由器 无线的
2022-02-12 18:29:42

我正在创建一个光线跟踪器来模拟无线电波从一个简单的路由器的传播。

我假设射线的频率为 2.4GHz,速度为光速。路由器的初始功率为 1mW。

为简单起见,我使用 FSPL(自由空间路径损耗)来模拟信号随距离的衰减。

当一条射线与一个点相交时,很容易计算出以 dBm 为单位的 RSS(接收信号强度)。您获取光线经过的距离,将其插入 FSPL,然后将结果从瓦特转换为 dBm。

然而,当 2 条或更多条射线在给定点相交时,如何解决多径干扰的影响尚不清楚。我不确定,例如无线电波的幅度是多少,或者是否有任何阻尼效应。有人可以解释如何准确地模拟这种现象吗?

1个回答

当两个波到达同一点时,产生的信号是两个电磁波的叠加。产生的信号取决于信号之间的相位差。该相位差等于以信号λ的波长为单位的路径长度差。

例如,让我们考虑 2 个电磁信号相互干扰的一维情况。如果 λ = 12.5 cm(这是 2.4 GHz 信号的波长),并且来自发射天线的路径长度为:

l₁ = 120 m
l₂ = 123 m

那么Δl = 300 cm

那么 Δφ = 2π(Δl/λ) mod 2π = 2π(300/12,5) mod 2π = 0

2 个信号将完全相加,得到的信号幅度是原始信号幅度的两倍。

另一方面,如果:

l₁ = 120 m
l₂ = 120,0625 m

那么Δl = 6,25 cm

那么 Δφ = 2π(Δl/λ) mod 2π = 2π(6,25/12,5) mod 2π = π

2 个信号反相,将相互抵消。产生的信号幅度将为 0。

要计算 4 维的真实情况(应计算反射后与先前波的干扰),

考虑这个基本文档: 干扰(波传播)

并着眼于光线追踪计算: 光线追踪(物理学)