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光线跟踪

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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

的光线跟踪函数通过使用由定义的曲面几何来绘制或计算传播路径“地图”财产。每个绘制的传播路径都根据路径上的接收功率(dBm)或路径损耗(dB)用颜色编码。光线追踪分析包括表面反射，但不包括衍射、折射或散射的影响。此功能的操作频率从100 MHz到100 GHz。有关更多信息，请参见选择传播模型．

例子

光线跟踪(tx，处方）显示从发射机站点(tx)传送至接收地点(处方)在当前网站查看器中使用射击和反弹射线(SBR)方法，最多有两个反射。

例子

光线跟踪(tx，处方，propmodel）显示从发射机站点(tx)传送至接收地点(处方)，基于指定的传播模型。要输入建筑和地形材料来计算路径损失，创建射线追踪的使用propagationModel功能，并设置属性以指定建筑材料。

光线跟踪(＿＿＿，名称,值）显示带有由一个或多个名称-值对指定的附加选项的传播路径。

射线=光线跟踪(＿＿＿）返回传入的传播路径射线．

例子

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打开生活的脚本

用SBR方法进行射线追踪分析，显示芝加哥的反射传播路径

芝加哥的发射场观测器。有关osm文件的更多信息，请参见［1］．

观众= siteviewer (“建筑”，“chicago.osm”）;

在一幢建筑物上建立一个发射台，在另一幢建筑物附近建立一个接收器。

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)

显示视线受阻。

洛杉矶(tx, rx)

显示反射传播路径使用光线追踪多达两个反射。

光线跟踪(tx, rx)

附录

[1] osm文件下载路径https://www.openstreetmap.org该网站提供了世界各地的众包地图数据。数据是在开放数据共享开放数据库许可证(ODbL)下许可的，https://opendatacommons.org/licenses/odbl/．

打开生活的脚本

芝加哥的发射场观测器。有关osm文件的更多信息，请参见［1］．

观众= siteviewer (“建筑”，“chicago.osm”）;

在建筑物上创建一个发射机站点。

tx = txsite (“纬度”, 41.8800,．..“经”, -87.6295,．..“TransmitterFrequency”, 2.5 e9);

在另一栋建筑附近建立一个接收点。

rx = rxsite (“纬度”, 41.881352,．..“经”, -87.629771,．..“AntennaHeight”, 30);

利用射线追踪传播模型计算信号强度。默认情况下，光线追踪模型使用SBR方法，并执行视线和双反射分析。

点= propagationModel (“射线”）;ssTwoReflections = sigstrength (rx, tx, pm)
ssTwoReflections = -52.4056

绘制多达两个反射的SBR的传播路径。

光线跟踪(tx, rx点)

通过分析最多两个反射来计算信号强度，其中总接收功率是所有传播路径的累积功率

点。米一个xNumReflections＝5; ssFiveReflections = sigstrength(rx,tx,pm)
ssFiveReflections = -51.8927

观察材料的效果，用完美的反射器代替默认的混凝土材料。

点。BuildingsMaterial =“perfect-reflector”；ssPerfect = sigstrength (rx, tx, pm)
ssPerfect = -38.8614

绘制多达五个反射的SBR的传播路径。

光线跟踪(tx, rx点)

附录

[1] osm文件下载路径https://www.openstreetmap.org该网站提供了世界各地的众包地图数据。数据是在开放数据共享开放数据库许可证(ODbL)下许可的，https://opendatacommons.org/licenses/odbl/．

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由于香港的物质反射和大气造成的路径损耗。配置射线追踪，使用发射-弹跳-射线(SBR)方法多达5个反射。

在香港的发射场观看建筑物。有关osm文件的更多信息，请参见［1］．

观众= siteviewer (“建筑”，“hongkong.osm”）;

定义发射机和接收机位置，以模拟高密度城市环境中的小小区场景。

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);

创建一个光线追踪传播模型，完美的反射多达5个反射。指定光线追踪方法为拍摄和反射光线(SBR)。

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

可视化传播路径并计算相应的路径损耗。

光线跟踪(tx, rx,点,“类型”，“pathloss”) rayperfect=raytrace (tx,rx,pm，“类型”，“pathloss”）;plPerfect = [raysPerfect{1}。PathLoss]
plPerfect =1×15104.2656 104.2744 112.0095 109.3152 112.0156 112.0375 112.4436 109.3198 112.0406 112.0406 112.4444 112.4444 117.7513 117.7524 117.7638

通过在传播模型中设置建筑和地形材料类型，配置材料反射损耗后，重新计算和可视化传播路径。第一个值不变，因为它对应于视线传播路径。

点。BuildingsMaterial =“玻璃”；点。TerrainMaterial =“具体”；光线跟踪(tx, rx,点,“类型”，“pathloss”raysMtrls = raytrace(tx,rx,pm，“类型”，“pathloss”）;plMtrls = [raysMtrls{1}。PathLoss]
plMtrls =1×15104.2656 106.2892 119.3577 121.5813 122.2841 121.4389 127.0060 122.4593 122.7023 122.6987 127.3370 127.4155 139.1007 139.6483 153.4364

通过添加大气传播模型，重新计算和可视化带有大气损失的传播路径。

pm = pm +传播模型(“雨”) + propagationModel (“气”）;光线跟踪(tx, rx,点,“类型”，“pathloss”射线大气=射线跟踪(tx,rx,pm，“类型”，“pathloss”）;plAtmospheric = [raysAtmospheric{1}。PathLoss]
plAtmospheric =1×15105.3245 107.3489 121.9430 123.4767 124.8711 124.0280 129.7238 124.3558 125.2929 125.2895 130.0563 130.1335 143.0839 143.6316 157.4224

附录

[1] osm文件下载路径https://www.openstreetmap.org该网站提供了世界各地的众包地图数据。数据是在开放数据共享开放数据库许可证(ODbL)下许可的，https://opendatacommons.org/licenses/odbl/．

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这个例子展示了如何:

  • 缩放STL文件，使模型使用米的单位。

  • 在“站点查看器”中查看缩放模型。

  • 使用射线追踪来计算和显示从发射机到接收机的传播路径。

当笛卡儿txsite和rxsite目标需要以米为单位的位置坐标，STL文件可能使用其他单位。如果STL文件不使用度量，则必须在将模型导入Site Viewer之前缩放模型。

读取STL文件作为三角测量对象。这个档案模拟了一个有一张桌子和四把椅子的小会议室。

TR = stlread (“conferenceroom.stl”）;

缩放坐标并创建一个新的三角测量对象。对于本例，假设STL单位与米的换算系数为0．9．

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

查看新三角测量对象使用站点查看器。或者，您可以保存新文件三角测量对象作为STL文件使用stlwrite函数。

观众= siteviewer (“SceneModel”, TR_scaled);

创建并显示靠近墙壁的发射机位置和桌子下的接收器位置。使用米为单位的笛卡尔坐标指定位置。

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

通过左键单击平移，通过右击或使用滚动轮缩放，通过单击中间按钮并拖动或按下旋转可视化Ctrl左键点击和拖动。

为笛卡尔坐标创建一个射线追踪传播模型。指定光线追踪方法为拍摄和反射光线(SBR)。计算光线的波长2反射。设置表面材料为木材。

点= propagationModel (“射线”，．..“CoordinateSystem”，“笛卡儿”，．..“方法”，“sbr”，．..“MaxNumReflections”2,．..“SurfaceMaterial”，“木”）;

计算传播路径并将结果作为comm.Ray对象。提取并绘制光线。

r =光线跟踪(tx, rx点);r = {1};图(右)

通过点击它来查看射线的信息。

输入参数

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发射机位置，指定为txsite对象或数组txsite对象。如果将接收站点指定为阵列，则绘制从每个发射机到每个接收站点的传播路径。

接收器位置，指定为rxsite对象或数组rxsite对象。如果将发射机站点指定为阵列，则绘制从每个发射机站点到每个接收站点的传播路径。

属性创建的传播模型，指定为字符向量、字符串或射线跟踪传播模型propagationModel函数。默认值是射线追踪的，使用SBR方法的射线追踪传播模型，最大反射数设置为2．

要指定计算不同数量反射的光线追踪传播模型，请创建射线追踪对象的propagationModel函数，并设置MaxNumReflections财产。

名称-值参数

指定可选的逗号分隔的对名称,值参数。的名字参数名和价值为对应值。的名字必须出现在引号内。可以以任意顺序指定多个名称和值对参数Name1, Value1,…,的家．

例子:“类型”、“力量”

要绘制的数量的类型，指定为逗号分隔的对，由“类型”和“权力”dBm或“pathloss”在dB。

当你指定“权力”在美国，每条路径都根据沿途接收到的功率用颜色编码。当你指定“pathloss”，每条路径都根据路径上的路径损耗用颜色编码。

采用Friis方程计算接收功率:

P r x ＝ P t x + G t x + G r x − l − l t x − l r x

地点:

  • P处方是沿着路径接收的能量。

  • Ptx是tx.TransmitterPower中定义的发射功率。

  • Gtx为tx在偏离角(AoD)方向的天线增益。

  • G处方为rx在到达角方向上的天线增益。

  • l为沿路径计算的路径损耗。

  • ltx是tx.SystemLoss中定义的发射机系统损失。

  • l处方是rx.SystemLoss中定义的接收机的系统损失。

数据类型:字符

射线追踪分析的传播模型类型，指定为逗号分隔对，由“PropagationModel”和射线追踪的或者一个射线追踪传播模型propagationModel函数。如果您指定射线追踪的,那么光线跟踪函数通过使用多达2个反射的SBR方法计算射线跟踪传播模型对象配置的传播路径

要使用图像方法执行光线追踪分析，请指定使用propagationModel函数。这段代码展示了如何创建使用映像方法的传播模型。

点= propagationModel (射线追踪的，“方法”，“图像”）;

有关图像和SBR方法之间的区别，请参见选择传播模型．

数据类型:字符

颜色映射的颜色限制，指定为逗号分隔对，由“ColorLimits”以及形式为[min max]的两元素数字行向量。颜色限制的单位和默认值取决于“类型”参数:

  • “权力”—单位为“dBm”，默认值为-120年[5]．

  • “pathloss”—单位为dB，默认值为[45 160]．

颜色限制指示映射到颜色映射中的第一个和最后一个颜色的值。不绘制值低于最小颜色限制的传播路径。

数据类型:双

用于着色传播路径的颜色映射，指定为逗号分隔对，由“Colormap”和一个预定义的颜色地图名称或米-by-3数组的RGB(红，蓝，绿)三元组定义米个人色彩。

数据类型:字符|双

在地图上显示颜色图例，指定为逗号分隔对，由“ShowLegend”和真正的或假．

数据类型:逻辑

用于可视化或地面数据的地图，指定为siteviewer对象,三角测量对象、字符串标量或字符向量。有效值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］．

  • 如果使用输出参数调用函数，则为地形名称。有效的地形名称有“没有”，“gmted2010”，或自定义地形数据的名称addCustomTerrain．

  • 当前的siteviewer对象或新的siteviewer对象，如果没有打开。

  • “gmted2010”，如果函数被调用时带有输出。
笛卡儿的

  • “没有”．

  • 一个siteviewer对象。

  • STL文件的名称。

  • 一个三角测量对象。

  • “没有”．

［一个］对齐边界和区域标签是数据供应商提供的特性的一种表示，并不意味着MathWorks认可®．

数据类型:字符|字符串

输出参数

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射线配置，返回为米——- - - - - -N单元阵列,米发射点的数量是多少N为接收站点的数量。每个单元格元素是的行向量comm.Ray对象表示在相应的发射端和接收端之间发现的所有射线。在每个行向量中comm.Ray具有相同发射器到接收器交互类型的对象被分组在一起，分组按字母顺序排序，然后按反射次数升序。在每一组中，射线都是通过增加传播距离来排序的。

兼容性的考虑

全部展开

不建议从R2021b开始

行为在R2021b中改变

另请参阅

功能

对象

主题

介绍了R2019b

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大规模MIMO相控阵系统的混合波束形成

大规模MIMO相控阵系统的混合波束形成

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