基于城市交叉道路工况的汽车M IMO天线V2V通信性能试验评估

基于城市交叉道路工况的汽车M IMO天线V2V通信性能试验评估

基于车与外界信息交换技术（V2X）的驾驶辅助系统在提高交通效率及道路安全性方面具有巨大的潜力。为了使该系统能用于各种复杂的信息传递场景，提出使用一个布置于车顶且具有两个单极子排列（与道路平行、垂直）的可调波束天线，以及一个无开关的可重构天线。对上述两种不同类型的多输入多输出（MIMO）天线进行了研究。

研究所用的仿真软件是AWE Communications公司的WinProp套装软件。该软件的数据库中包含各式的交叉道路、车辆以及相应的水泥墙壁。在传播的模拟过程中，将天线收发数据的高度设为1.65m，也即标准的车顶高度。传播过程中，通过使用软件Fresnel模块模拟电磁波与周围物质的相互影响。

试验的主要目的在于确定最佳的时间步长值以及最优的天线类型。该最优分析基于解决以下两个问题：①避免由于建筑物造成的视野视角导致车辆相撞情景；②避免信号的相互干扰。

试验结果表明：①对于第一种情况即避免车辆相撞时，相撞前3～4s，平行单极子排列天线成180°有最优结果，相撞前0～2s正交单极子排列天线结果最优，但不同时间步长下的最优磁极角都是不同的；②对于第二种情况即避免干扰时，在任何步长下，成0°的平行单极子排列天线都是最优选择。

因此，在车顶布置含有两个单极子排列的天线，最优的方位（即与行驶方向平行或是垂直布置）则根据具体的给定情景有所不同，平行的单极子排列天线能给出最优结果。

Thomas Kopacz et al.2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP).Paris,France. 19-24 March 2017.

编译：叶紫阳