无线电固定监测站覆盖范围测试新方法

陈丽霞��

摘要：通过测试和分析固定监测站的覆盖范围，就可以在一定程度上为监测网的建设提供一定的技术依据，使其能够实现科学的规划和统筹的配置。以往无线电固定监测站的覆盖范围都是依靠较为传统的方式进行评估，由此取得结果与实际情况之间一般会存在显著的差异。在校正无线传播模型的基础上采用新方法来实现对无线电固定监测站覆盖范围的评估，借助发射移动信号源与固定监测站所接受的数据来校正位于固定站的传播模型，由此会将更加精确的结果计算出来。

关键词：无线电；固定监测站；覆盖范围；测试新方法

中图分类号：TB文獻标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.26.093

1评估电固定监测站覆盖范围的传统方法

在无线管理领域内评估电固定监测站覆盖范围的传统方法主要主要有两种，即人工记录和模型计算。人工记录基于车载信号源完成在外发射，人工记录监测系统接收到的电平数据，以此准确的记录即将达到接收机门限值时的信号源位置，这种方式通常会面对非常大的工作量、持续的时间相对比较长且具有非常高的成本，同时多径衰落的情况会时常出现在无线传播当中进而致使整个过程存在非常大的不确定性，结果的可靠性严重不足，如图1所示。

图1人工记录方式的典型测试图

模拟计算机则主要将无线电波在空中进行传播的模型最大限度的利用起来，以此来对传播路径的损耗进行计算的一种方法。充分利用监测系统自身所具备的超高灵敏度和信号源拟定的发射功率，结合二者之间的密切联系，促进电平值能够成功转化为电平值，以此获得理论覆盖范围的方式。虽然利用传播损耗与距离之间的密切关系，可以将范围的距离问题逐渐转化为损耗的数量问题，各种无线传播模型也能够在城市环境中得到很好的应用并将传播损耗比较准确的计算出来，但是受其他条件的影响，如环境和灵敏度等，与实际范围相比仍然存在显著差异。针对传统评估方法本身的缺陷，在实际进行无线电管理当中，需要一种新方法来对已经建成的固定监测站覆盖范围进行更加准确、高效且科学的评估，以此帮助无线管理机构对监测盲区进行有效的弥补，网络覆盖质量在此基础上也能够获得最大限度的提高。

2无线电固定监测站覆盖范围测试新方法

近年来，通过对理论的不断的研究与测试，一种新的监测方法应运而生，其工作的基本原理主要是在发射移动信号源和接收数据的基础上实现对固定站位置传播参数模型的校正，根据传播模型的实际情况对固定站的覆盖进行更为精确的计算，如图2。

这种新方法在一定程度上将人工记录和模拟计算两种较为传统方法的优点有机的结合起来，且经过必要的改进而成。根据移动发射外信号源和接收固定监测站，以此将传播模型校正中所需的各项数据得到，之后再将经过校正后的传播模型与电平实测数据结合起来的基础上完成对固定站实际覆盖范围的绘制。新方法在一定程度上有效解决了长期存在的评估固定站覆盖的难题。

2.1自动化CW测试系统

传播模型校正的信号源通常会选择CW发射机，在本次测试中将一整套经过校准的CW宽带发射系统搭建起来，该系统的校正主要依靠的是功率计，促使在测试频点处的发射系统（宽带发射机、天线和馈线）的EIRP功率为1W，即30d Bm。该校准的理论公式为：P=P信号源+ G内置功放 + L电缆 + G天线。其中P信号源：发射机信号源功率，单位d Bm；G内置功放为发射机内置功放增益，单位d B；L电缆：电缆损耗，单位d B；G天线：天线增益，单位d B。一系列校准工作的完成，便可以为确保天线口功率能够达到30d Bm，便需要在重要的无线电业务频段，将发射系统的校正参数准确的计算出来。

同时，发射和监测系统的控制软件在一定程度上都直接连接着GPS，根据GPS可以获得一定的时间信息，实现对发射机的经纬度与监测系统电平值的有效关联，进而自动生成时间、经纬度以及电平值等相关数据，为今后数据的分析工作提供了极大便利。

2.2传播模型的校正原理

根据无线电电波传播路径的可逆性，便可以将距离覆盖问题转化为传统的损耗问题来进行科学的研究。为此，将测试数据充分利用起来可以有效的修正电波传播模型，以此与实际固定站地理环境相适应的传播模型便可以获得，进而能够为覆盖距离的科学计算创造良好的条件。

同时，基于自由空间传播模型的发展，在此基础上更多与城市地理环境相适应的无线传播模型大量的涌现出来，且每个传播模型都具备一定的地理环境条件和频率范围。在选择较为合适的传播模型的过程中一般会受到两方面的条件限制，也就是所谓的适用环境和测试频点。其中测试频点在测试固定站的覆盖范围中通常会在100M Hz与2G Hz之间进行选择，且城市固定站一般都建立在密布的高楼环境中。为此，需要在0 kum ura-H ata的传播模型的基础上完成模型的校正，以此将其中最为合适的选择出来。

2.3绕射模型的应用

路径损耗、慢和快衰落在一定程度上共同组成了空中无线电波的损耗。以播模型校正原理为依据，可以为精确计算大尺度的路径损耗提供重要的帮助，并且利用李氏定理的测试要求可以在校正实测中将快衰落所造成的影响尽可能的消除掉。然而，面对高楼林立的城市，在模型校正过程中必须充分考虑慢衰落所带来的影响。为此，在新方法引进慢衰落电波传播进行快速描述的绕射模型的情况下，针对Deygout模型菲涅耳区被阻挡的情况进行补充计算，校正Hata模型的精度较之前也有了显著提高。

3结束语

综上所述，本文对人工记录和模拟计算两种较为传统的电固定监测站覆盖范围的评估方法进行了简单的介绍，明确的指出了二者所具备的优缺点，在此基础上经过深入的思考，从自动化CW测试系统、传播模型的校正原理以及绕射模型的应用等方面对无线电固定监测站覆盖范围测试新方法进行了详细的阐述，以此实现可对监测网覆盖盲区的全面掌握，给建设监测网提供了必要的技术支持，并且科学的监测了系统自身的性能，及时查找较为隐蔽的故障。

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