光线跟踪

显示或计算射频传播射线

自从R2019b

所有的页面崩溃

语法

光线跟踪(tx, rx)

光线跟踪(tx, rx propmodel)

光线跟踪(___、名称、值)

射线=光线跟踪(___)

描述

的光线跟踪功能块或利用射线追踪计算传播路径与表面几何定义的“地图”财产。颜色代码的函数每个传播路径根据接收功率(dBm)或路径损耗(dB)从发射机网站到接收机的网站。射线跟踪分析包括表面反射和绕射边缘,但不包括从角落衍射效应,折射、漫射。这个函数支持从100兆赫到1金宝app00兆赫频率。有关更多信息,请参见选择一个传播模型。

例子

光线跟踪(tx,处方)显示发射机网站的传播路径tx接收方的网站处方在当前网站查看器。默认情况下,该函数使用射击和弹跳射线(SBR)方法,发现路径两反射和衍射为零,和丢弃路径超过40 dB弱于最强的路径。

例子

光线跟踪(tx,处方,propmodel)使用射线追踪发现传播路径传播模型propmodel。射线跟踪传播模型使您能够指定属性如反射和衍射的最大数量,路径损耗的门槛,建筑和地形资料。创建一个使用光线追踪传播模型propagationModel函数。

光线跟踪(___,名称,值)使用一个或多个名称参数指定选项,除了从以前的语法输入的任意组合。

射线=光线跟踪(___)返回的传播路径射线。

例子

全部折叠

阻塞和反射路径使用光线追踪

打开生活的脚本

显示反射传播路径在芝加哥使用光线追踪传播模型。

在芝加哥发射场观众与建筑。关于osm文件的更多信息,请参阅[1]。

观众= siteviewer (“建筑”,“chicago.osm”);

创建一个发射机,接收机附近两个不同的建筑。

tx = txsite (“人肉搜索”,41.8800,“经”,-87.6295,…“TransmitterFrequency”,2.5 e9);显示(tx) rx = rxsite (“人肉搜索”,41.8813452,“经”,-87.629771,…“AntennaHeight”,30);显示(rx)

显示阻碍视线路径。

洛杉矶(tx, rx)

阻碍视线路径从发射机站点接收站点。是绿色的路径从发射机到建筑,从建筑和红色接收器。

显示与反射传播路径。默认情况下,光线跟踪函数使用SBR法和计算与两反射传播路径。

光线跟踪(tx, rx)

三个传播路径从发射机网站到接收机

附录

[1]osm文件下载https://www.openstreetmap.org,它提供了访问世界各地的众包地图数据。数据开放数据共享开放数据库许可下的(ODbL),https://opendatacommons.org/licenses/odbl/。

信号强度使用光线追踪传播模型

打开生活的脚本

在芝加哥发射场观众与建筑。关于osm文件的更多信息,请参阅[1]。

观众= siteviewer (“建筑”,“chicago.osm”);

现场观众与建筑

创建一个发射机网站建设。

tx = txsite (“人肉搜索”,41.8800,…“经”,-87.6295,…“TransmitterFrequency”,2.5 e9);

创建一个接收机附近另一座大楼。

rx = rxsite (“人肉搜索”,41.881352,…“经”,-87.629771,…“AntennaHeight”,30);

创建一个传播射线跟踪模型,用MATLAB®代表使用射线追踪对象。默认情况下,传播模型使用了SBR法,发现传播路径与两表面反射。

点= propagationModel (“射线”);

计算信号强度使用接收方网站,发射机的网站,传播模型。

ssTwoReflections = sigstrength (rx, tx, pm)

ssTwoReflections = -54.3015

情节的传播路径。

光线跟踪(tx, rx点)

三个传播路径从发射机网站到接收机

改变射线追踪对象找到路径5反射。然后,重新计算信号强度。

点。米一个xNumReflections=5;ssFiveReflections = sigstrength (rx, tx, pm)

ssFiveReflections = -53.3889

默认情况下,射线追踪对象假设混凝土建筑和地形资料。改变建筑和地形模型完美的电导体材料类型。

点。BuildingsMaterial =“perfect-reflector”;ssPerfect = sigstrength (rx, tx, pm)

ssPerfect = -39.6711

情节的传播路径更新传播模型。

光线跟踪(tx, rx点)

额外的传播路径从发射机站点接收站点

附录

由于材料反射和大气路径损耗

打开生活的脚本

发射地点在香港观众与建筑。关于osm文件的更多信息,请参阅[1]。

观众= siteviewer (“建筑”,“hongkong.osm”);

现场观众与建筑

创建网站,发射机和接收机模型小细胞的情况下在一个密集的城市环境。

tx = txsite (“名称”,“小细胞发射机”,…“人肉搜索”,22.2789,…“经”,114.1625,…“AntennaHeight”10…“TransmitterPower”5,…“TransmitterFrequency”,28日e9);rx = rxsite (“名称”,“小细胞接收器”,…“人肉搜索”,22.2799,…“经”,114.1617,…“AntennaHeight”1);

创建一个传播射线跟踪模型,用MATLAB代表使用射线追踪对象。配置模型使用一个较低的平均数量的发射射线之间的度,找到路径5路径反射,和使用建筑和地形模型完美的电导体的材料类型。默认情况下,模型使用SBR法。

点= propagationModel (“射线”,…“MaxNumReflections”5,…“AngularSeparation”,“低”,…“BuildingsMaterial”,“perfect-reflector”,…“TerrainMaterial”,“perfect-reflector”);

形象化的传播路径和计算相应的路径损失。

光线跟踪(tx, rx,点,“类型”,“pathloss”rx) raysPerfect =光线跟踪(tx,点,“类型”,“pathloss”);plPerfect = [raysPerfect {1} .PathLoss]

plPerfect =1×13104.2656 103.5699 112.0092 109.3137 111.2840 111.9979 112.4416 108.1505 111.2825 111.3904 117.7506 116.5906 117.7638

传播路径从发射机网站到接收机

设置建筑和地形玻璃和混凝土材料类型,分别。然后,revisualize传播路径和重新计算相应的路径损失。因为模型发现少一个路径,默认情况下,模型丢弃路径超过40分贝弱于最强的路径。第一个路径损耗值不会改变,因为它对应于视距传播路径。

点。BuildingsMaterial =“玻璃”;点。TerrainMaterial =“具体”;光线跟踪(tx, rx,点,“类型”,“pathloss”rx) raysMtrls =光线跟踪(tx,点,“类型”,“pathloss”);plMtrls = [raysMtrls {1} .PathLoss]

plMtrls =1×12104.2656 106.1290 119.2409 121.2488 122.4103 121.5566 126.9462 124.1624 122.8190 127.5473 139.0664 140.5822

从发射机站点更新传播路径到接收机站点

结合大气损失增加雨水和气体传播模型射线追踪模型。然后,revisualize传播路径和重新计算相应的路径损失。

点=点+ propagationModel (“雨”)+ propagationModel (“气”);光线跟踪(tx, rx,点,“类型”,“pathloss”rx) raysAtmospheric =光线跟踪(tx,点,“类型”,“pathloss”);plAtmospheric = [raysAtmospheric {1} .PathLoss]

plAtmospheric =1×12105.3245 107.1887 121.8261 123.1442 124.9972 124.1457 129.6641 126.0587 125.4094 130.2653 143.0496 144.5656

更新网站传播路径从发射机到接收机

附录

可视化在会议室光线追踪

打开生活的脚本

这个例子展示了如何:

规模一个STL文件的模型使用单位米。
在网站查看器查看按比例缩小的模型。
使用射线追踪计算和显示传播路径从发射机到接收机。

当笛卡儿txsite和rxsite对象需要位置坐标以米、STL文件可能使用其他单位。如果您的STL文件不使用米,您之前必须规模模型导入到网站查看器。

读一个STL文件作为一个三角测量对象。文件模型的一个小会议室里有一个桌子和四把椅子。

TR = stlread (“conferenceroom.stl”);

坐标和创建一个新的规模三角测量对象。对于这个示例,假设的转换因子STL单位是米0.9。

规模= 0.9;scaledPts = TR.Points *规模;TR_scaled =三角(TR.ConnectivityList scaledPts);

查看新三角测量使用网站查看器对象。或者,您可以保存新三角测量通过使用对象作为一个STL文件stlwrite函数。

观众= siteviewer (“SceneModel”,TR_scaled);

网站与会议室模型查看器

创建和显示一个发射机靠近墙和一个接收站点在桌子底下。指定的位置在米使用笛卡尔坐标。

tx = txsite (“笛卡儿”,…“AntennaPosition”,(-1.25;-1.25;1.9),…“TransmitterFrequency”,2.8 e9);显示(tx,“ShowAntennaHeight”假)rx = rxsite (“笛卡儿”,…“AntennaPosition”,(0.3;0.2;0.5]);显示(rx,“ShowAntennaHeight”假)

盘通过左击,使用滚轮缩放或单击右键,点击中间的按钮和旋转可视化和拖动或按Ctrl左击并拖动。

同样的网站查看器发射机接收机网站和网站

创建一个笛卡尔坐标系,射线跟踪传播模型的MATLAB代表使用射线追踪对象。计算到的射线1反射和1衍射。集木材的表面材料。默认情况下,模型使用SBR法。

点= propagationModel (“射线”,…“CoordinateSystem”,“笛卡儿”,…。“MaxNumReflections”,1…“MaxNumDiffractions”,1…“SurfaceMaterial”,“木”);

计算并返回结果的传播路径的单元阵列comm.Ray对象。提取和情节的射线。

r =光线跟踪(tx, rx点);r = {1};图(右)

视图信息射线通过点击它。

发射机接收机网站和网站之间的传播路径。一个传奇显示信息传播路径。

输入参数

全部折叠

`tx`- - - - - -发射机的网站
`txsite`对象|的数组`txsite`对象

发射机的网站,作为一个指定txsite对象或数组txsite对象。如果您指定一个数组,然后从每个功能块传播路径发射机接收机的网站。

`处方`- - - - - -接收机的网站
`rxsite`对象|的数组`rxsite`对象

接收机的网站,作为一个指定rxsite对象或数组rxsite对象。如果您指定一个数组,然后从每个功能块传播路径发射机接收机的网站。

`propmodel`- - - - - -射线跟踪传播模型
`“射线”`(默认)|`射线追踪`对象

射线跟踪传播模型,指定为“射线”或作为一个射线追踪对象。默认值是“射线”使用SBR法,发现路径两反射和衍射为零,和丢弃路径超过40 dB弱于最强的路径。

创建一个射线追踪通过使用对象propagationModel函数。射线追踪对象允许您指定属性,如射线追踪方法,反射和衍射的最大数量,路径损耗的门槛,建筑和地形资料。

射线追踪方法之间的差异,信息选择一个传播模型。

数据类型:字符|字符串

名称-值参数

指定可选的双参数作为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和吗价值相应的价值。名称-值参数必须出现在其他参数,但对的顺序无关紧要。

例子:光线跟踪(tx, rx,类型=“pathloss”)基于路径损耗的颜色代码路径。

R2021a之前,用逗号来分隔每一个名称和值,并附上的名字在报价。

例子:光线跟踪(tx, rx,“类型”,“pathloss”)基于路径损耗的颜色代码路径。

`类型`- - - - - -类型的量
`“权力”`(默认)|`“pathloss”`

情节类型的数量,指定为这些选项之一:

“权力”——基于dBm的接收功率经过的路径。
“pathloss”基于路径损耗在dB -路径区分颜色。

的函数使用一个修改版本Friis传输方程来计算接收功率(对数单位):

$P_{r x} = P_{t x} + G_{t x} + G_{r x} - l - l_{t x} - l_{r x}$

地点:

P_处方在接收机的接收功率。
P_tx指定的传输能量吗TransmitterPower发射机站点的属性。
G_tx是绝对的发射机天线增益网站的方向离去角(AoD)。
G_处方网站是绝对接收机的天线增益的方向的着陆角度(AoA)。
l是网站发射机和接收机之间的路径损耗。
l_tx指定的系统损失吗SystemLoss发射机站点的属性。
l_处方指定的系统损失吗SystemLoss接收站点的属性。

数据类型:字符|字符串

`PropagationModel`- - - - - -类型的传播模型进行射线追踪分析
`“射线”`(默认)|`射线追踪`对象

传播模型,指定为“射线”或作为一个射线追踪对象。默认值是“射线”使用SBR法,发现路径两反射和衍射为零,和丢弃路径超过40 dB弱于最强的路径。

射线追踪方法之间的差异,信息选择一个传播模型。

数据类型:字符|字符串

`ColorLimits`- - - - - -颜色限制colormap
双元素数字行向量

colormap颜色限制,双元素数值指定为一个行向量的形式(最小最大)。

的单位和默认值依赖的价值类型:

“权力”在dBm -单位,默认值是-120年[5]。
“pathloss”在dB -单位,默认值是[45 160]。

颜色限制显示的值映射到colormap第一个和最后一个颜色。函数不阴谋传播路径值低于最低颜色限制。

数据类型:双

`Colormap`- - - - - -Colormap着色传播路径
`“喷气机”`(默认)|colormap名字|米3 RGB的数组

Colormap着色的传播路径,指定为Colormap名称或作为米3 RGB三胞胎定义的数组米个人色彩。colormap名称的更多信息,请参阅colormap。

数据类型:字符|字符串|双

`ShowLegend`- - - - - -在网站查看器显示颜色的传说
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

显示颜色的传奇网站查看器,指定为一个数字或逻辑1(真正的)或0(假)。

`地图`- - - - - -地图可视化或表面数据
`siteviewer`对象|`三角测量`对象|字符串标量|特征向量

地图可视化或表面数据,指定为一个siteviewer对象,三角测量对象、字符串标量或一个特征向量。有效和默认值取决于坐标系统。

坐标系统	有效的映射值	默认映射值
`“地理”`	一个`siteviewer`对象^一个。一个地形的名字,如果和一个输出参数函数被调用。有效的地形名称`“没有”`,`“gmted2010”`,或者自定义的名称地形数据添加使用`addCustomTerrain`。	当前的`siteviewer`对象或一个新的`siteviewer`如果没有开放的对象。 `“gmted2010”`,如果输出的函数被调用。
`“笛卡儿”`	`“没有”`。一个`siteviewer`对象。一个STL文件的名称。一个`三角测量`对象。	`“没有”`。
^一个对齐的边界和区域标签功能的演示数据提供的供应商,不意味着MathWorks背书^®。

数据类型:字符|字符串

输出参数

全部折叠

`射线`——雷配置
米——- - - - - -N单元阵列的`comm.Ray`对象

光线的配置,作为一个返回米——- - - - - -N单元阵列的comm.Ray对象,米是发射机的数量网站和N是接收站点的数量。每个单元的元素是一个行向量comm.Ray对象代表之间的传播路径(射线)发现相应的发射机接收机网站和网站。

在每一个行向量,该函数comm.Ray对象按字母顺序由第一个互动类型。当第一个交互类型多个射线是相同的,函数根据第二交互类型和重复这个行为成功重复交互类型。当多个comm.Ray对象有相同的数量和类型的交互顺序相同,通过增加传播距离的函数对象。如果视距路径,功能包括第一个元素。

版本历史

介绍了R2019b

全部展开

R2023a:射线跟踪模型基于路径损耗丢弃路径

射线跟踪传播模型丢弃传播路径基于路径损耗的阈值。默认情况下,当你指定propmodel输入参数为“射线”或者一个射线追踪对象,传播模型丢弃路径超过40 dB弱于最强的路径。

结果,光线跟踪函数可以返回不同的值在R2023a与以前版本相比。为了避免丢弃路径相对路径损耗阈值的基础上,创建一个射线追踪对象(通过使用propagationModel函数)和设置它MaxRelativePathLoss财产正。然后,使用对象作为输入光线跟踪函数。

R2023a:与SBR法射线追踪计算路径使用增加精度

当你发现通过使用传播路径光线跟踪函数与一个射线跟踪模型,使用射击和弹跳射线(SBR)方法,MATLAB^®使用双精度浮点计算。计算结果在以前的版本中,这个函数使用单精度浮点计算。

结果,光线跟踪函数可以返回不同的comm.Ray与以前的版本相比,R2023a对象。

R2023a:`NumReflections`名称-值参数已被删除

的NumReflections名称-值参数已被删除。

相反,通过创建一个传播模型propagationModel功能和指定MaxNumReflections名称-值参数。然后,使用光线跟踪函数与传播模型作为输入。这个代码显示了推荐的工作流。

点= propagationModel (“射线”MaxNumReflections = 3);射线=光线跟踪(tx, rx点);

R2022b:SBR法发现路径与精确的几何精度

当你发现传播路径采用SBR法,MATLAB纠正结果以便每条路径的几何精度准确,使用单精度浮点计算。在以前的版本中,路径近似几何精度。

例如,此代码发现发射机和接收机之间的传播路径通过使用默认SBR方法并返回路径comm.Ray对象。在R2022b,光线跟踪函数发现七传播路径。在更早的版本中,函数接近八传播路径,其中一个是重复的路径。

观众= = siteviewer(建筑“hongkong.osm”);tx = txsite(经度纬度= 22.2789 = 114.1625,AntennaHeight = 10,…TransmitterPower = 5, TransmitterFrequency = 28 e9);rx = rxsite(经度纬度= 22.2799 = 114.1617,AntennaHeight = 1);rx rSBR =光线跟踪(tx)光线跟踪(tx, rx)

R2022b	R2022a
rSBR = 1×1单元阵列{1×7 comm.Ray}	rSBR = 1×1单元阵列{1×8 comm.Ray}

路径计算采用SBR法在R2022b更紧密地与路径计算图像对齐方法。图像方法找到所有可能的路径与精确的几何精度。例如,这个代码使用图像方法找到相同的发射机和接收机之间的传播路径。

观众= = siteviewer(建筑“hongkong.osm”);tx = txsite(经度纬度= 22.2789 = 114.1625,…AntennaHeight = 10, TransmitterPower = 5,…TransmitterFrequency = 28 e9);rx = rxsite(经度纬度= 22.2799 = 114.1617,…AntennaHeight = 1);点= propagationModel (“射线”方法=“图像”,MaxNumReflections = 2);rImage =光线跟踪(tx, rx, pm)

rImage = 1×1单元阵列{1×7 comm.Ray}

在这种情况下,SBR法发现相同数量的传播路径图像的方法。在一般情况下,SBR法发现的一个子集路径发现图像的方法。当图像和SBR方法找到相同的路径,路径上的点是相同的机器精度的公差内单精度浮点值。

这段代码比较的路径损失,在宽容的0.0001SBR和图像计算的方法。

abs ([rSBR {1} .PathLoss] - [rImage {1} .PathLoss]) < 0.0001

ans = 1×7逻辑数组1 1 1 1 1 1 1

指定的公差内的路径损失是一样的。

结果,光线跟踪函数可以返回不同的结果与以前的版本相比,R2022b。

函数可以返回一个不同的数量的comm.Ray因为它丢弃对象无效或重复的路径。
函数可以返回不同comm.Ray对象,因为它计算精确的路径,而不是近似路径。

R2022a:`NumReflections`名称-值参数将被删除

的NumReflections名称-值参数发出警告称,它将在未来的版本中被删除。

R2021b:`光线跟踪`函数使用SBR法

从R2021b,光线跟踪函数使用射击和弹跳射线(SBR)默认方法和计算两个倒影。在以前的版本中,光线跟踪函数使用图像方法和计算一个反射。

显示或计算射频传播射线使用图像方法相反,通过创建一个传播模型propagationModel函数。然后,使用光线跟踪函数与传播模型作为输入。这个例子展示了如何更新你的代码。

点= propagationModel (射线追踪的,“方法”,“图像”);光线跟踪(tx, rx点)

SBR和图像信息的方法,请参阅选择一个传播模型。

从R2021b开始,所有射频传播功能默认使用SBR方法,计算两个倒影。有关更多信息,请参见默认的建模方法是射击和弹跳射线法。

另请参阅

光线跟踪

语法

描述

例子

阻塞和反射路径使用光线追踪

信号强度使用光线追踪传播模型

由于材料反射和大气路径损耗

可视化在会议室光线追踪

输入参数

tx- - - - - -发射机的网站txsite对象|的数组txsite对象

处方- - - - - -接收机的网站rxsite对象|的数组rxsite对象

propmodel- - - - - -射线跟踪传播模型“射线”(默认)|射线追踪对象

名称-值参数

类型- - - - - -类型的量“权力”(默认)|“pathloss”

PropagationModel- - - - - -类型的传播模型进行射线追踪分析“射线”(默认)|射线追踪对象

ColorLimits- - - - - -颜色限制colormap双元素数字行向量

Colormap- - - - - -Colormap着色传播路径“喷气机”(默认)|colormap名字|米3 RGB的数组

ShowLegend- - - - - -在网站查看器显示颜色的传说真正的或1(默认)|假或0

地图- - - - - -地图可视化或表面数据siteviewer对象|三角测量对象|字符串标量|特征向量

输出参数

射线——雷配置米——- - - - - -N单元阵列的comm.Ray对象

版本历史

R2023a:射线跟踪模型基于路径损耗丢弃路径

R2023a:与SBR法射线追踪计算路径使用增加精度

R2023a:NumReflections名称-值参数已被删除

R2022b:SBR法发现路径与精确的几何精度

R2022a:NumReflections名称-值参数将被删除

R2021b:光线跟踪函数使用SBR法

另请参阅

功能

对象

主题

`tx`- - - - - -发射机的网站
`txsite`对象|的数组`txsite`对象

`处方`- - - - - -接收机的网站
`rxsite`对象|的数组`rxsite`对象

`propmodel`- - - - - -射线跟踪传播模型
`“射线”`(默认)|`射线追踪`对象

`类型`- - - - - -类型的量
`“权力”`(默认)|`“pathloss”`

`PropagationModel`- - - - - -类型的传播模型进行射线追踪分析
`“射线”`(默认)|`射线追踪`对象

`ColorLimits`- - - - - -颜色限制colormap
双元素数字行向量

`Colormap`- - - - - -Colormap着色传播路径
`“喷气机”`(默认)|colormap名字|米3 RGB的数组

`ShowLegend`- - - - - -在网站查看器显示颜色的传说
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

`地图`- - - - - -地图可视化或表面数据
`siteviewer`对象|`三角测量`对象|字符串标量|特征向量

`射线`——雷配置
米——- - - - - -N单元阵列的`comm.Ray`对象

R2023a:`NumReflections`名称-值参数已被删除

R2022a:`NumReflections`名称-值参数将被删除

R2021b:`光线跟踪`函数使用SBR法