組合式散射體的雷達(dá)截面的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種組合式散射體的雷達(dá)截面的計(jì)算方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 小蜂窩和020(〇6￥；[06-1：0-(16￥；^6，設(shè)備與設(shè)備），￥2￥(￥611；[(316-1：0-￥611；[(316，汽車(chē) 與汽車(chē))通信場(chǎng)景中的通信鏈路長(zhǎng)度較短，通常為從幾十米到幾百米范圍，收發(fā)天線高度很 低，一般高度均低于l0m，遠(yuǎn)低于城市場(chǎng)景大部分建筑物的高度。這種情況下，復(fù)合組合式散 射體作為本地散射體，電波傳播路徑與其發(fā)生相互作用的頻率顯著提高。在通信場(chǎng)景中，距 離收發(fā)位置小于l00m的物體，構(gòu)成了電波傳播的主要散射源。由燈柱和交通標(biāo)示等組合式 散射體散射出的電波強(qiáng)度并不低于建筑物墻面的反射電波和建筑物邊緣的繞射電波強(qiáng)度。 特別是在交通擁堵的情況下，交通標(biāo)示、車(chē)輛和公路橋是傳播場(chǎng)景中最主要的散射體。因 此，以小蜂窩和D2D，V2V場(chǎng)景作為典型場(chǎng)景的下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，傳播信道需要更多地 考慮本地散射體的影響。
[0003]射線跟蹤仿真器是確定性信道建模的主要工具，能夠準(zhǔn)確、全面的反應(yīng)電波傳播 的特性。然而，射線跟蹤仿真器的優(yōu)勢(shì)是建立在傳播環(huán)境和傳播機(jī)制準(zhǔn)確建模的基礎(chǔ)上，電 波傳播預(yù)測(cè)工具如果僅考慮鏡面反射、建筑物的繞射，其預(yù)測(cè)精度將會(huì)明顯下降，由于環(huán)境 中散射體貢獻(xiàn)的缺失，例如來(lái)自樹(shù)木和金屬護(hù)欄的散射徑。因此，作為主要散射體的組合式 散射體，其幾何結(jié)構(gòu)和散射模式(雷達(dá)截面)應(yīng)該植入射線跟蹤仿真器，完善散射機(jī)制的建 模。
[0004] 在組合式散射體中，建筑物表面、樹(shù)木、燈柱和公交車(chē)站已得到廣泛的研究，在現(xiàn) 有的信道建模研究方式中，普遍承認(rèn)了小蜂窩、D2D和V2V場(chǎng)景中組合式散射體對(duì)電波傳播 的顯著影響，將物體建模為單一形狀，單一材質(zhì)，復(fù)合組合式散射體固有的復(fù)雜屬性使其解 析雷達(dá)截面建模不同于傳統(tǒng)的研究方式。
[0005] 現(xiàn)有的研究雖然承認(rèn)了小蜂窩、D2D和V2V場(chǎng)景中組合式散射體對(duì)電波傳播的顯著 影響，但已有的信道建模一般較少考慮復(fù)合組合式散射體，主要原因是其散射模式或者說(shuō) 是雷達(dá)截面解析建模過(guò)于復(fù)雜性，不適用于信道的綜合建模。因此，開(kāi)發(fā)一種有效的組合式 散射體的雷達(dá)截面的解析方法是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種組合式散射體的雷達(dá)截面的計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)組合 式散射體的雷達(dá)截面進(jìn)行有效的解析。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0008] -種組合式散射體的雷達(dá)截面的計(jì)算方法，其特征在于，包括：
[0009] 將組合式散射體進(jìn)行分解，得到各個(gè)組件；
[0010] 對(duì)每個(gè)組件的雷達(dá)截面分別進(jìn)行解析建模，計(jì)算出每個(gè)組件的雷達(dá)截面；
[0011] 將各個(gè)組件的雷達(dá)截面進(jìn)行矢量求和，得到組合式散射體的雷達(dá)截面。
[0012] 進(jìn)一步地，所述的對(duì)每個(gè)組件的雷達(dá)截面分別進(jìn)行解析建模，計(jì)算出每個(gè)組件的 雷達(dá)截面，包括：
[0013] 對(duì)每個(gè)組件的雷達(dá)截面分別進(jìn)行解析建模，計(jì)算出各個(gè)組件的單站雷達(dá)截面σΜ， 利用單站一雙站等效公式將各個(gè)組件的單站雷達(dá)截面轉(zhuǎn)換為雙站雷達(dá)截面，所述單站一雙 站等效公式如下：
[0015] σΒ是雙站雷達(dá)截面，σΜ是單站雷達(dá)截面，Qi是入射射線與雷達(dá)表面法線的夾角，as 是散射射線與雷達(dá)表面發(fā)現(xiàn)的夾角，f是頻率；
[0016] 如果組件已有雙站雷達(dá)截面解析公式，則直接計(jì)算組件的雙站雷達(dá)截面。
[0017] 進(jìn)一步地，所述的將各個(gè)組件的雷達(dá)截面進(jìn)行矢量求和，得到組合式散射體的雷 達(dá)截面，包括：
[0018] 在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下，將各個(gè)組件的雙站雷達(dá)截面進(jìn)行矢量求和，得到組合式散射體的 基于組件分解的雷達(dá)截面〇whcile:
[0020] 〇p是第p個(gè)組件的雷達(dá)截面，其相對(duì)相位是〇p。
[0021] 進(jìn)一步地，所述的方法還包括：
[0022] 將組合式散射體的組件進(jìn)一步分解為多個(gè)模塊，所述模塊的尺度根據(jù)所述組合式 散射體的遠(yuǎn)場(chǎng)條件來(lái)決定，對(duì)每個(gè)模塊的雷達(dá)截面分別進(jìn)行解析建模，計(jì)算出各個(gè)模塊的 雷達(dá)截面〇 patc；h_n，并獲取各個(gè)模塊對(duì)應(yīng)的相位；
[0023] 將各個(gè)模塊產(chǎn)生的雷達(dá)截面〇patdin進(jìn)行相干疊加，得到整個(gè)組合式散射體的基于 模塊分解的雷達(dá)截面解析模型：
[0025]在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下，將所述基于組件分解的雷達(dá)截面解析模型和基于模塊分解的雷達(dá) 截面解析模型進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果對(duì)所述基于組件分解的雷達(dá)截面解析模型進(jìn)行驗(yàn) 證，驗(yàn)證隨著入射角度變化的雙基雷達(dá)截面。
[0026]進(jìn)一步地，所述的方法還包括：
[0027]將所述基于組件分解的雷達(dá)截面解析模型應(yīng)用到射線跟蹤仿真器中，將應(yīng)用了所 述基于組件分解的雷達(dá)截面解析模型的射線跟蹤仿真器輸出的雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)，與實(shí)際場(chǎng)景 中的所述射線跟蹤仿真器輸出的雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果對(duì)所述基于組件分 解的雷達(dá)截面解析模型進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證隨著入射角度變化的雙基雷達(dá)截面。
[0028]進(jìn)一步地，所述的方法還包括：
[0029]在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下，對(duì)所述組合式散射體整體的雷達(dá)截面進(jìn)行全波分析仿真，根據(jù)全 波分析仿真結(jié)果對(duì)組合式散射體整體的雷達(dá)截面進(jìn)行驗(yàn)證；
[0030] 或者，采用電波暗室中的自由空間雷達(dá)截面測(cè)量方法，對(duì)所述組合式散射體整體 的雷達(dá)截面進(jìn)行驗(yàn)證。
[0031] 由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例在保證雷達(dá)截面 建模準(zhǔn)確的前提下，盡可能地降低建模復(fù)雜度，以便在射線跟蹤仿真器中使用，準(zhǔn)確建模散 射射線，為小蜂窩或者D2D、V2V場(chǎng)景的確定性信道有效建模服務(wù)。
[0032] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式散射體的雷達(dá)截面的計(jì)算方法的實(shí)現(xiàn)原理 示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式散射體的雷達(dá)截面的計(jì)算方法的處理流程 圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交通標(biāo)示牌的幾何結(jié)構(gòu)模型示意圖；
[0037] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式散射體的組件的進(jìn)一步分解近似方法示意 圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種矩形板的單站雷達(dá)截面的參數(shù)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參 考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。