一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方

本申请涉及近场传输，更具体地，涉及一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法、计算机设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。背景技术：1、目前，无人机通信已发展成为一项重要的通信技术。并且，随着海事领域对通信需求的不断增长，空海通信网络已引起了广泛地关注。无线通信信道模型在无线通信网络研究中起着关键作用，准确的信道模型对于通信传输的研究和应用不可或缺。2、在传统的信道建模方法中，使用双圆柱体模型推导出三维传播环境下的包络电平穿越率(lcr)和平均衰落持续时间(afd)，或者建立半球模型，优化时变信道参数的升级时间演化算法，研究并分析了几何随机信道模型的统计特性。3、这些信道建模方法均未考虑海况的复杂性，基于几何的建模复杂度低，对某一类环境具有适用性，而不适用于受到海况影响的空海信道。技术实现思路1、为了解决传统的信道建模方法不适用于受到海况影响的空海信道的问题，本发明提供了一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法、计算机设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，通过建立空海三维信道模型，能够准确地模拟空海信道，确定不同海况下空海信道的脉冲响应，还能够实现对不同海况下空海三维信道模型的时延自相关函数和频率自相关函数的仿真。2、为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法，该方法包括：3、获取发射机的属性数据、接收机的属性数据、发射机和接收机之间的水平距离、海浪的高度，发射机的属性数据包括发射机的天线长度、速度矢量、距离海平面的高度，接收机的属性数据包括接收机的天线长度、速度矢量；4、根据发射机的属性数据、接收机的属性数据、发射机和接收机之间的水平距离、海浪的高度，建立直射路径下空海信道的脉冲响应；5、在海况级数为0级或者1级的情况下，根据第一直角三角形和第二直角三角形的几何关系、发射机的属性数据、接收机的属性数据、发射机和接收机之间的水平距离，建立镜面反射路径下空海信道的脉冲响应；第一直角三角形的斜边顶点为信号发送点在海平面的投影点和镜面反射点，第二直角三角形的斜边顶点为信号发送点在海平面的投影点和信号接收点在海平面的投影点；6、在海况级数为至少2级的情况下，根据漫反射路径下的第一直角三角形和第二直角三角形的几何关系、发射机的属性数据、接收机的属性数据、发射机和接收机之间的水平距离、海浪的高度，建立漫反射路径下空海信道的脉冲响应；7、基于直射路径下空海信道的脉冲响应、镜面反射路径下空海信道的脉冲响应、漫反射路径下空海信道的脉冲响应，建立空海三维信道模型，并计算不同海况下空海信道的脉冲响应。8、按照本发明的第二个方面，还提供了一种计算机设备，其包括存储器、处理器及存储在该存储器上的计算机程序，该处理器执行该计算机程序以实现上述任一项方法的步骤。9、按照本发明的第三个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。10、按照本发明的第四个方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。11、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：12、(1)本发明提供的一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法，结合实际的空海通信环境，按照低海况和复杂海况两种情况，分别建立直射路径下空海信道的脉冲响应、镜面反射路径下空海信道的脉冲响应、漫反射路径下空海信道的脉冲响应，从而实现空海三维信道模型的建立，能够准确地模拟空海信道并能够确定不同海况下空海信道的脉冲响应。13、(2)采用本发明提供的一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法，还能够实现对不同海况下空海三维信道模型的时延自相关函数和频率自相关函数的仿真。技术特征：1.一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法，应用于位于陆地或空中的发射机和位于海面的接收机之间的空海信道，所述发射机用于将信号传输至所述接收机，其特征在于，包括：2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述发射机的属性数据、所述接收机的属性数据、所述发射机和接收机之间的水平距离、所述海浪的高度，建立直射路径下空海信道的脉冲响应，包括：3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在海况级数为0级或者1级的情况下，根据第一直角三角形和第二直角三角形的几何关系、所述发射机的属性数据、所述接收机的属性数据、所述发射机和接收机之间的水平距离，建立镜面反射路径下空海信道的脉冲响应，包括：4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在海况级数为至少2级的情况下，根据漫反射路径下的第一直角三角形和第二直角三角形的几何关系、所述发射机的属性数据、所述接收机的属性数据、所述发射机和接收机之间的水平距离、所述海浪的高度，建立漫反射路径下空海信道的脉冲响应，包括：5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述漫反射路径下的第一直角三角形和所述第二直角三角形的几何关系、所述发射机的天线长度和距离海平面的高度、所述接收机的天线长度、所述发射机和接收机之间的水平距离、所述海浪的高度，确定等效圆柱体表面的任一散射点的坐标，包括：7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。技术总结本申请涉及近场传输技术领域，为了解决传统的信道建模方法不适用于受到海况影响的空海信道的问题，公开了一种适用于不同海况的空海三维信道模型建立方法。该方法包括获取发射机的属性数据、接收机的属性数据、发射机和接收机之间的水平距离、海浪的高度；建立直射路径下空海信道的脉冲响应；在海况级数为0级或者1级的情况下，建立镜面反射路径下空海信道的脉冲响应；在海况级数为至少2级的情况下，建立漫反射路径下空海信道的脉冲响应；基于直射路径下空海信道的脉冲响应、镜面反射路径下空海信道的脉冲响应、漫反射路径下空海信道的脉冲响应，建立空海三维信道模型。采用本方法能够准确地模拟空海信道，确定不同海况下空海信道的脉冲响应。技术研发人员：谭志平,付天晖,吴熙,侯文达受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16