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1、CW测试与模型校正,ISSUE1.0,前 言,传播模型是什么，它的作用是什么？ CW测试是什么？ 为什么要进行模型校正？ 模型校正的原理是什么？ 怎么进行模型校正？,Page 2,学习完本课程，您将： 了解CW测试的原理和目的 了解CW测试的过程 了解传播模型校正的过程,课程目标,Page 3,内容介绍,第一章原理和目的 第二章CW测试流程 第三章测试数据处理 第四章模型校正,Page 4,传播模型,传播模型用于预测地形、障碍物及人为环境对电波传播中路径损耗的影响。,WCDMA常用传播模型,Page 5,Okumura(奥村)/Hata模型 COST231-Hata模型 Walfish-Ike
2、gami模型 Keenan-Motley模型 规划软件UNET的传播模型SPM,常见统计模型,Volcano模型 WaveSight模型 WinProp模型,基于理论分析传播模型,传播模型,传播模型的研究分类： 1、基于无线电传播理论的理论分析方法； 2、建立在大量测试数据和经验公式基础上的实测统计方法。,Page 6,L=K1 + K2log(d) + K3log(HTxeff) + K4Diffraction + K5log(d)log(HTxeff) + K6(HRxeff) + Kclutterf(clutter),K1：常数 (dB) K2：log(d)的乘数因子 D：发射天线和接收
3、天线之间的距离(m) K3：log(HTxeff).的乘数因子 HTxeff：发射天线的有效高度 (m) K4：衍射衰耗的乘数因子，它必须是正值 Diffraction loss：经过有障碍路径引起的衍射损耗(dB) K5：log(HTxeff)log(d)的乘数因子 K6：移动台高度修正因子 HRxeff：接收天线的有效高度(m) Kclutter：地物衰减修正因子 f(clutter)：因地物所引起的平均加权损耗,华为规划软件SPM模型,传播模型,Page 7,传播模型与无线传播环境,电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定传播模型的选取。影响传播环境的主要因素： 地貌：高
4、山、丘陵、平原、 水域、植被 地物：建筑物、道路、桥梁 噪声：自然噪声、人为噪声 气候：雨、雪、冰（对UHF频段影响微小）,Page 8,CW测试目的,电磁传播模型与具体的地形地貌等因素密切相关，经典的传播理论分析往往存在一定的误差，所以实践中一般采用实测统计方法，即利用大量测试数据来修正经验公式，这就要用到CW测试,Page 9,CW测试介绍,CW（ Continuous Wave ）测试即连续波测试，是进行模型校正的重要步骤。通过CW测试和数字地图可以对模型进行校正。CW测试数据中的经纬度信息和接收电平形成模型校正的数据源。,Page 10,Page 11,模型校正,内容介绍,第一章原理和
5、目的 第二章CW测试流程 第三章测试数据处理 第四章模型校正,Page 12,CW测试流程-基本原则,典型性 所采集的测试数据必须足够典型，从而能够代表该地区的电磁传播特性 平衡性 所采集的测试数据必须“成比例”的反映该地区的电磁传播特性,Page 13,CW测试流程-3个步骤,1、选择站址 2、搭建测试平台 3、路测,Page 14,CW测试流程-选择站址原则,站址数量：根据一般经验，在人口密集的大城市，测试站址应不少于5个；对于中小城市一般一个测试站址就够了，这主要取决于测试基站天线高度及其EIRP大小。 代表性：站址选择的原则是要使它能够覆盖规划区内所有的地物类型（这些地物类型来自数字地
6、图）。 多种模型：如果测试环境需要用多个模型来描述其传播特性，则各个模型所对应的区域要仔细的定义好 区域重叠：尽量增加各个站之间的测量重叠区，不过需注意保证站点间距离合理 阻挡物：如果有明显的障碍物存在，则要在数据的后处理中进行过滤,Page 15,CW测试流程-选择站址标准,a、天线高度大于20米 b、天线高于最近的障碍物5米以上； 注：在此障碍物主要指天线所在屋顶上的最高建筑物，作为站址的建筑物应高于周围建筑物的平均高度。,Page 16,CW测试流程-测试平台的搭建1,发射子系统：发射天线、馈线、高频信号源、天线支架 接收子系统：测试接收机、GPS接收机、测试软件、便携机等,Page 1
7、7,Page 18,CW测试流程-发射系统实物图,CW测试流程-测试平台的搭建2,组网过程需要记录以下各个部分对信号的增益 1）发射机发射功率； 2）RF馈线的损耗； 3）馈线连接头的损耗； 4）发射天线的增益； 5）接收天线的增益； 6）接收馈线的损耗。,Page 19,CW测试流程-路测1,选择测试路径原则 地形：测试路径必须照顾到区域中所有的主要地形 高度：如果该区域地形起伏差异大，则测试路径必须照顾到区域中不同高度的地形 距离：测试路径必须照顾到区域中离站点不同距离的位置 方向：纵向和横向路径上的测试点数需保持一致 长度：1次CW测试的路程总长度应大于60km 点数： 一般每个站点测试
8、点数在10000点以上为宜。 重叠：不同站点的测试路径可尽量重叠，以增加模型可靠性 阻挡物：在天线信号受某一侧的楼面阻挡时，不要跑到该侧楼面后的阴影区。,Page 20,CW测试流程-路测2,采样符合李氏定律：40波长的距离内需采样50个样点 车速上限：Vmax=0.8f 异常情况下测试结果必须从采样数据中剔除 超过1530db却无法解释的衰落(由站点200米内的障碍物导致的衰落）； 隧道中 高架桥下 若用定向天线进行CW测试，测试路线从主瓣覆盖区域中选取,Page 21,CW测试流程-硬件连接,DTI扫频仪 GPS天线 扫频仪天线 串口数据（连接DTI与便携机） 及电源线 便携机 Probe
9、并口硬件锁（License）,DTI Scanner接电后工作指示灯变为黄色，进入工作状态时变为绿色,Page 22,Page 23,添加、识别DTI Scanner,CW测试流程-Probe软件设置1,Page 24,CW测试流程-Probe软件设置2,点击Add Port按钮增加设备,Page 25,配置设备为DTI Scanenr，设置参数,CW测试流程-Probe软件设置3,Page 26,配置结束后识别该设备,CW测试流程-Probe软件设置4,Page 27,点击System Config,CW测试流程-Probe软件设置5,Page 28,配置测试计划，点击Test Item栏，
10、选出针对DTI Scanner的测试项,CW测试流程-Probe软件设置6,Page 29,确保打开CW测试功能，即CW Enable为TRUE，并确 保其他项测试是关闭的.点击确定后，完成测试计划设置,CW测试流程-Probe软件设置7,Page 30,添加需要观察的测试窗口，map窗口和DTI Scanner的CW测试窗口,CW测试流程-Probe软件设置8,Page 31,点击Start Test开始测试,CW测试流程-Probe软件设置9,内容介绍,第一章原理和目的 第二章CW测试流程 第三章测试数据处理 第四章模型校正,Page 32,测试数据处理-步骤,数据过滤 数据离散 地理平均
11、 格式转换,Page 33,测试数据处理-数据过滤,需要过滤的数据： 1、高架下，隧道中等GPS不能准确定位的地方测得的数据。 2、距天线太近或太远的数据 3、信号太弱的数据 4、由天线方向图不准导致的错误数据 5、其它在 CW 测试路线设计过程中已确定不符合要求的路段上的数据；,Page 34,测试数据处理-数据离散,离散处理原理 条件： 接收机速度远大于GPS的定位速度，每个定位点下按时间顺序有很多条测试记录； 两个定位点之间车是匀速的 每两条测量记录之间的时间间隔相等 处理： 将这些测量记录按时间顺序均匀分布到两点之间的路段，满足在测试路线上每6米长度内有足够的点数。,Page 35,测
12、试数据处理-数据离散,CW测试就是要保留慢衰落的影响，去除快衰落的影响。 根据李氏定理，本征长度为 40波长，采样50个样点，可使测试数据与本地均值之差小于1db 对于2G频段，波长为0.15米，40波长即6米。 GPS定位速度远慢于接收机接收速度，不能直接做地理平均，需做离散处理,Page 36,测试数据处理-地理平均,地理平均的目的 消除快衰落，保留慢衰落的影响 地理平均方法 方法一：将整个区域做栅格，栅格的边长为6米，将落到每个栅格内的数据做算术平均，并以栅格的中心作为新的位置点 方法二：沿路径等间距分段，每段6米，将每段内的数据进行算术平均，并统一选某点为平均值的位置点 由Probe导
13、出的数据格式和导入到Unet中所需的数据格式是不一样的，因此需要做格式转换。,Page 37,Page 38,打开实测log文件后，选择Export Data,CW测试流程-Probe软件设置12,Page 39,在导出对话框中，选择scanner，选择导出CW数据，去掉其他数据，选择 导出数据格式为Excel （DTI ），选择导出路径。点击Export,测试数据处理-Probe数据导出,Page 40,删除无用信息Time、Frequency；完成数据过滤、地理平均,测试数据处理-Probe数据导出,格式转换,Probe导出的数据格式为 格式转换可手工完成（存储为.dat文件），方可导入U
14、NET应用,Page 41,内容介绍,第一章原理和目的 第二章CW测试流程 第三章测试数据处理 第四章模型校正,Page 42,Page 43,其中： d：接收机与发射机之间的距离(m)； HTxeff：发射天线的有效高度 (m)； Diffraction loss：经过有障碍路径引起的衍射损耗(dB)； HRxeff：接收天线的有效高度(m)； f(clutter): 因地物所引起的平均加权损耗； K1：常数 (dB)；. K2：log(d)的乘数因子； K3：log(HTxeff).的乘数因子； K4：衍射损耗的乘数因子，该因子必须为正数； K5: log(HTxeff)log(d)的乘数
15、因子. K6: HRxeff的乘数因子. Kclutter: f(clutter)的乘数因子.,模型校正-Unet平台SPM模型,Page 44,YES,NO,NO,YES,Perform Appropriate Filtering,Error Satis factorily Low?,Goto Next Parameter,Is Filtering Necessary,Analysis Results,SPM CELIBRATION,SPM Model,CW data,模型校正-流程图,模型校正-模型的验证原则,对模型进行验证的主要途径是比较模型预测值和在该区域实际测试所得的测试值，进而得出
16、比较的统计结果，主要的统计结果指标包括： 设 i 点的预测误差为:,Page 45,Page 46,平均误差,相关系数,均方差（RMS),标准差,模型校正-模型的验证原则,平均误差,标准差,相关系数,模型校正-模型的验证原则,如果模型预测值和在该区域实际测试所得的测试值比较得出的统计结果满足以下指标，则表明该模型预测结果与实测结果比较吻合，可以用来进行该地区的链路预算和规划仿真工作。,Page 47,模型校正-步骤1,创建项目 在UNET中，所有的规划优化模型校正等等工作都是在各个项目的基础上进行的 导入电子地图、匹配坐标系 导入天线方向图文件 天线方位图随不同生产厂家而不同，需要正确导入,Page 48,模型校正-步骤2,建立模型 设置各项参数 建立站点、发射机、小区 依照实际测试数据 数据导入 将CW测试数据文件导入项目,Page 49,模型校正-步骤3,坐标系校正： 当测试路线和道路发生偏离时需要调整地图的坐标。用U-Net的测距功能测出水平和垂直的偏离值,根据偏离的方向把窗口中X轴和Y轴的显示数据加上或减去测得的偏离
