组合式散射体的雷达截面的计算方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种组合式散射体的雷达截面的计算方法。该方法主要包括：将组合式散射体进行分解，得到各个组件；对每个组件的雷达截面分别进行解析建模，计算出每个组件的雷达截面；将各个组件的雷达截面进行矢量求和，得到组合式散射体的雷达截面。本发明专利技术实施例在保证雷达截面建模准确的前提下，尽可能地降低建模复杂度，以便在射线跟踪仿真器中使用，准确建模散射射线，为小蜂窝或者D2D、V2V场景的确定性信道有效建模服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种组合式散射体的雷达截面的计算方 法。
技术介绍
小蜂窝和020(〇6￥；[06-1：0-(16￥；^6，设备与设备），￥2￥(￥611；[(316-1：0-￥611；[(316，汽车 与汽车)通信场景中的通信链路长度较短，通常为从几十米到几百米范围，收发天线高度很 低，一般高度均低于l0m，远低于城市场景大部分建筑物的高度。这种情况下，复合组合式散 射体作为本地散射体，电波传播路径与其发生相互作用的频率显著提高。在通信场景中，距 离收发位置小于l00m的物体，构成了电波传播的主要散射源。由灯柱和交通标示等组合式 散射体散射出的电波强度并不低于建筑物墙面的反射电波和建筑物边缘的绕射电波强度。 特别是在交通拥堵的情况下，交通标示、车辆和公路桥是传播场景中最主要的散射体。因 此，以小蜂窝和D2D，V2V场景作为典型场景的下一代移动通信系统中，传播信道需要更多地 考虑本地散射体的影响。射线跟踪仿真器是确定性信道建模的主要工具，能够准确、全面的反应电波传播 的特性。然而，射线跟踪仿真器的优势是建立在传播环境和传播机制准确建模的基础上，电 波传播预测工具如果仅考虑镜面反射、建筑物的绕射，其预测精度将会明显下降，由于环境 中散射体贡献的缺失，例如来自树木和金属护栏的散射径。因此，作为主要散射体的组合式 散射体，其几何结构和散射模式(雷达截面)应该植入射线跟踪仿真器，完善散射机制的建 模。 在组合式散射体中，建筑物表面、树木、灯柱和公交车站已得到广泛的研究，在现 有的信道建模研究方式中，普遍承认了小蜂窝、D2D和V2V场景中组合式散射体对电波传播 的显著影响，将物体建模为单一形状，单一材质，复合组合式散射体固有的复杂属性使其解 析雷达截面建模不同于传统的研究方式。 现有的研究虽然承认了小蜂窝、D2D和V2V场景中组合式散射体对电波传播的显著 影响，但已有的信道建模一般较少考虑复合组合式散射体，主要原因是其散射模式或者说 是雷达截面解析建模过于复杂性，不适用于信道的综合建模。因此，开发一种有效的组合式 散射体的雷达截面的解析方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种，以实现对组合 式散射体的雷达截面进行有效的解析。 为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。 -种，其特征在于，包括： 将组合式散射体进行分解，得到各个组件； 对每个组件的雷达截面分别进行解析建模，计算出每个组件的雷达截面； 将各个组件的雷达截面进行矢量求和，得到组合式散射体的雷达截面。 进一步地，所述的对每个组件的雷达截面分别进行解析建模，计算出每个组件的 雷达截面，包括： 对每个组件的雷达截面分别进行解析建模，计算出各个组件的单站雷达截面σΜ， 利用单站一双站等效公式将各个组件的单站雷达截面转换为双站雷达截面，所述单站一双 站等效公式如下： σΒ是双站雷达截面，σΜ是单站雷达截面，Qi是入射射线与雷达表面法线的夹角，as 是散射射线与雷达表面发现的夹角，f是频率； 如果组件已有双站雷达截面解析公式，则直接计算组件的双站雷达截面。 进一步地，所述的将各个组件的雷达截面进行矢量求和，得到组合式散射体的雷 达截面，包括： 在远场条件下，将各个组件的双站雷达截面进行矢量求和，得到组合式散射体的 基于组件分解的雷达截面〇whcile: 〇p是第p个组件的雷达截面，其相对相位是〇p。 进一步地，所述的方法还包括： 将组合式散射体的组件进一步分解为多个模块，所述模块的尺度根据所述组合式 散射体的远场条件来决定，对每个模块的雷达截面分别进行解析建模，计算出各个模块的 雷达截面〇 patc；h_n，并获取各个模块对应的相位； 将各个模块产生的雷达截面〇patdin进行相干叠加，得到整个组合式散射体的基于 模块分解的雷达截面解析模型：在远场条件下，将所述基于组件分解的雷达截面解析模型和基于模块分解的雷达 截面解析模型进行比对，根据比对结果对所述基于组件分解的雷达截面解析模型进行验 证，验证随着入射角度变化的双基雷达截面。进一步地，所述的方法还包括：将所述基于组件分解的雷达截面解析模型应用到射线跟踪仿真器中，将应用了所 述基于组件分解的雷达截面解析模型的射线跟踪仿真器输出的雷达测量数据，与实际场景 中的所述射线跟踪仿真器输出的雷达测量数据进行比对，根据比对结果对所述基于组件分 解的雷达截面解析模型进行验证，验证随着入射角度变化的双基雷达截面。进一步地，所述的方法还包括：在远场条件下，对所述组合式散射体整体的雷达截面进行全波分析仿真，根据全 波分析仿真结果对组合式散射体整体的雷达截面进行验证； 或者，采用电波暗室中的自由空间雷达截面测量方法，对所述组合式散射体整体 的雷达截面进行验证。 由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例在保证雷达截面 建模准确的前提下，尽可能地降低建模复杂度，以便在射线跟踪仿真器中使用，准确建模散 射射线，为小蜂窝或者D2D、V2V场景的确定性信道有效建模服务。 本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种的实现原理 示意图； 图2为本专利技术实施例提供的一种的处理流程 图； 图3为本专利技术实施例提供的一种交通标示牌的几何结构模型示意图； 图4为本专利技术实施例提供的一种组合式散射体的组件的进一步分解近似方法示意 图； 图5为本专利技术实施例提供的一种矩形板的单站雷达截面的参数示意图。【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。...

【技术保护点】
一种组合式散射体的雷达截面的计算方法，其特征在于，包括：将组合式散射体进行分解，得到各个组件；对每个组件的雷达截面分别进行解析建模，计算出每个组件的雷达截面；将各个组件的雷达截面进行矢量求和，得到组合式散射体的雷达截面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：官科，杨靖雅，艾渤，何睿斯，明悦，钟章队，何丹萍，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11