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交叉路口场景下车联网信道分析与建模
| 论文题名： | 交叉路口场景下车联网信道分析与建模 |
| 关键词： | 车联网;信道分析;衍射模型;交叉路口场景 |
| 摘要： | 十九大作出了交通强国的重大决策，智能交通系统的建设也处于一个高速发展的阶段，车联网（InternetofVehicles,IOV）作为未来智能交通系统的核心组成部分，通过新一代信息通信技术，实现车与车、路、人等全方位网络链接。实现精确安全可靠的车辆通信和智能导航系统需要对无线信道传播进行研究。 交叉路口作为城市道路的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。以往在该场景的测量和研究相对完善，但仍未有标准化的交叉路口信道模型。为了实现更有效的车-车（VehicletoVehicle,V2V）通信，需要对此信道传播开展更多的测量、分析与建模。 首先，本文介绍了无线信道传播理论基础，针对城市交叉路口特殊场景设计测量方案，并在5.2GHz频段下开展了实际测量活动，然后将获得的高精度数据进行预处理，提取所需的时间、位置以及信道冲激响应等信息。 其次，本文在分析接收功率和路径损耗的基础之上，基于单斜率路径损耗模型以及几何全路径损耗模型两种理论模型，分别推导出车辆节点之间的连通性概率。其中，基于单斜率模型分析出视线（LineofSight,LOS）和非视线（NonLineofSight,NLOS）场景下连通性概率与距离的相关性，发现LOS场景的连通性概率大于NLOS场景的连通性概率。并且进一步探究连通性概率、距离与阈值三者之间的关系，发现连通性概率随着距离的增加而减小，随着路径损耗阈值的增加而增加。另外，基于几何全路径损耗模型，研究不同街道的路径损耗指数对连通性概率的影响，结果显示，在路径损耗指数小的一侧街道，连通性概率更大，具有更好的连通性能。 最后，本文通过建立基于刀锋衍射（KnifeEdgeDiffraction,KED）和基于均匀衍射理论（UniformTheoryofDiffraction,UTD）的LOS-NLOS街角转换模型，以表征V2V通信中的衍射损耗。然后选取WINNERⅡ模型和对数距离（LogarithmicDistance,Logd）路径损耗模型，又建立适用于交叉路口的街角全路径损耗模型。最后将路径损耗的测量与实验结果对比多种理论模型，发现基于KED和UTD的街角全路径损耗模型的拟合度均比较高，其中基于UTD的街角全路径损耗模型的误差最小，但二者都能够很好地适用于街角转换场景，验证了本文所建立的信道模型具有良好的适用性。 |
| 作者： | 贾爱琳 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王威 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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