主要内容

光线跟踪

显示或计算射频传播光线

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句法

Raytrace（TX，RX）
Raytrace（TX，RX，Propmodel）
Raytrace（___、名称、值)
Rays = Raytrace（___）

描述

这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根据路径的接收功率（DBM）或路径损耗（DB）进行颜色编码。光线跟踪分析包括表面反射，但不包括衍射，折射或散射的效果。此功能的操作频率为100 MHz至100 GHz。有关更多信息，请参阅选择传播模型。

例子

Raytrace（德克萨斯州那接收）显示从发射机站点(德克萨斯州)到接收站(接收)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

Raytrace（德克萨斯州那接收那propmodel.）显示从发射机站点(德克萨斯州)到接收站(接收）基于指定的传播模型。输入建筑物和地形材料以计算路径损失，创建一个“光线追踪”使用传播模型功能，并设置属性以指定建筑材料。

Raytrace（___那名称，价值）显示包含由一个或多个名称-值对指定的其他选项的传播路径。

射线=光线跟踪(___）返回中的传播路径射线。

例子

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使用SBR方法的光线跟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 (“建筑物”那“chicago.osm”）;

在一栋建筑上创建一个发射机站点，在另一栋建筑附近创建一个接收机站点。

tx=txsite(“纬度”, 41.8800,...“经度”, -87.6295,...“TransmitterFrequency”，2.5e9）;show（tx）rx = rxsite（“纬度”，41.8813452，...“经度”,-87.629771,...“天线高度”，30）;展示（rx）

对视线显示障碍物。

服务水平（发射、接收）

使用最多两次反射的光线跟踪显示反射的传播路径。

Raytrace（TX，RX）

附录

[1]从中下载OSM文件https://www.openstreetmap.org.，它提供对世界各地的人群地图数据的访问。数据在开放数据公共场合打开数据库许可证（ODBL）下进行许可，https://opendatacommons.org/licenses/dbl/。

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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 (“建筑物”那“chicago.osm”）;

在建筑物上创建一个发射器站点。

tx=txsite(“纬度”, 41.8800,...'经度', -87.6295,...“发射机频率”，2.5e9）;

在另一个建筑附近创建接收器站点。

rx = rxsite（“纬度”, 41.881352,...'经度',-87.629771,...“天线八号”，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。

PM =传播模型（“光线跟踪”）;sstworeflections = sigstrength（Rx，Tx，PM）
ssTwoReflections = -52.4056

绘制最多两次反射的SBR传播路径。

光线跟踪(tx, rx点)

通过最多两次反射的分析计算信号强度，其中总接收功率是所有传播路径的累积功率

pm.maxnumreflections = 5;SSFiveRevections = 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。

建筑材料='完美反射器'；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]从中下载OSM文件https://www.openstreetmap.org.，它提供对世界各地的人群地图数据的访问。数据在开放数据公共场合打开数据库许可证（ODBL）下进行许可，https://opendatacommons.org/licenses/dbl/。

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香港材料反射和大气引起的路径损失。配置射线跟踪以使用最多5个反射的射击射线（SBR）方法。

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 (“建筑物”那"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”那“小细胞发射机”那...“纬度”, 22.2789,...“经度”，114.1625，...“天线高度”,10,...“变送器发动机”5,...“TransmitterFrequency”，28E9）;rx = rxsite（“名称”那“小细胞接收器”那...“纬度”, 22.2799,...“经度”，114.1617，...“天线高度”1);

创建光线跟踪传播模型，可实现最多5个反射的完美反射。指定光线追踪方法为拍摄和反射光线(SBR)。

PM =传播模型（“光线跟踪”那...“方法”那“sbr”那...“AngularSeparation”那“低的”那...“MaxNumReflections”5,...“建筑物材料”那“完美反射器”那...“地形材料”那“完美反射器”）;

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”那“pathloss”) rayperfect=raytrace (tx,rx,pm，“类型”那“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 112.7513 117.7513 117.7513 117.7638

通过在传播模型中设置建筑物和地形材料类型，在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，因为它对应于视图线传播路径。

建筑材料=“玻璃”；点。TerrainMaterial =“具体”；光线跟踪(tx, rx,点,“类型”那“pathloss”）Raysmtrls = Raytrace（TX，RX，PM，“类型”那“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 + PROMPATIONMODEL（“雨”) + propagationModel (“气”); 光线跟踪（发射、接收、pm、，“类型”那“pathloss”射线大气=射线跟踪(tx,rx,pm，“类型”那“pathloss”）;plAtmospheric = [raysAtmospheric{1}。PathLoss]
平板=1×15105.3245 107.3489 121.9430 123.4767 124.8711 124.0280 129.7238 124.3558 124.3558 124.3558 125.2929 125.2929 125.2929125.2929 125.2895 130.0563 130.1335 143.0839 143.6316142224

附录

[1]从中下载OSM文件https://www.openstreetmap.org.，它提供对世界各地的人群地图数据的访问。数据在开放数据公共场合打开数据库许可证（ODBL）下进行许可，https://opendatacommons.org/licenses/dbl/。

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此示例显示了如何：

  • 缩放STL文件，以便模型使用仪表单位。

  • 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对象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文件不使用米，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文件模拟了一个小会议室，有一张桌子和四把椅子。

tr = stlread（“conferenceroom.stl”）;

缩放坐标并创建一个新的三角测量对于本例，假设STL单位到米的转换系数为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。或者，您可以保存新的三角测量对象作为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(“笛卡尔”那...“AntennaPosition”, (-1.25;-1.25;1.9),...“TransmitterFrequency”，2.8e9）;展示（TX，“显示重量”，假）rx=rxsite(“笛卡尔”那...“AntennaPosition”，[0.3；0.2；0.5]）；显示，“显示重量”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键左键点击和拖动。

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。

PM =传播模型（“光线跟踪”那...“CoordinateSystem”那“笛卡尔”那...“方法”那“sbr”那...“MaxNumReflections”，2，...“表面材料”那“木头”）;

计算传播路径并将结果作为comm.Ray对象。提取并绘制光线。

r = raytrace（tx，rx，pm）;r = r {1};情节（r）

通过点击它来查看射线的信息。

输入参数

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变送器现场，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。

接收器站点，指定为rxsite对象或数组rxsite对象。如果发射机站点指定为阵列，则绘制从每个发射机到每个接收机站点的传播路径。

传播模型，指定为使用创建的字符向量、字符串或光线跟踪传播模型传播模型作用默认值是“光线追踪”，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，请创建光线追踪对象的传播模型函数，并设置MaxNumReflections财产。

名称 - 值参数

指定可选的逗号分离对名称，价值参数。名称是参数名称和价值为对应值。名称必须出现在引号内。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”以分贝为单位。

当您指定“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。当您指定“pathloss”，根据沿路径的路径损耗对每条路径进行颜色编码。

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

在哪里：

  • P.接收是沿着路径接收的能量。

  • P.德克萨斯州是tx.TransmitterPower中定义的发射功率。

  • G德克萨斯州是偏离角（AoD）方向上tx的天线增益。

  • G接收是到达角（AoA）方向上的接收天线增益。

  • L.是沿路径计算的路径损耗。

  • L.德克萨斯州是TX.SystemLoss中定义的发射机的系统丢失。

  • L.接收是Rx.Systemloss中定义的接收器的系统丢失。

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“光线追踪”或使用的光线跟踪传播模型传播模型函数。如果您指定“光线追踪”，然后光线跟踪对于光线跟踪传播模型对象配置，函数使用SBR方法计算最多2次反射的传播路径

若要改为使用“图像”方法执行光线跟踪分析，请指定使用创建的传播模型传播模型这段代码展示了如何创建一个使用图像方法的传播模型。

PM =传播模型（“光线追踪”那“方法”那“图像”）;

有关image和SBR方法之间差异的信息，请参见选择传播模型。

数据类型：字符

ColorMap的颜色限制，指定为逗号分隔对组成“颜色限制”和表格的两个元素数字行向量[min max]。颜色限制的单位和默认值取决于值的值“类型”参数：

  • “权力”–单位以dBm为单位，默认值为[-120 -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：双重的

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

数据类型：字符|双重的

在地图上显示颜色图例，指定为逗号分隔对，由'陈旧'和真正的或错误的。

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，一个三角测量对象、字符串标量或字符向量。有效值和默认值取决于坐标系。

坐标系 有效映射值 默认映射值
“地理”

  • 一种siteviewer目的[一种]。

  • 如果使用输出参数调用函数，则为地形名称。有效的地形名称是'没有任何'那“gmted2010”或添加使用的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。
“笛卡尔”

  • '没有任何'。

  • 一种siteviewer对象。

  • STL文件的名称。

  • 一种三角测量对象。

  • '没有任何'。

[一种]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|一串

输出参数

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光线配置，以m——- - - - - -N小区阵列在哪里m是发射器站点的数量和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具有与接收器交互类型相同的发射器的对象被分组在一起，组按字母顺序排序，然后通过升高的反射次数进行排序。在每个组中，通过增加传播距离来排序光线。

兼容性的考虑

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不建议在R2021b中启动

行为在R2021b中改变

也可以看看

职能

对象

话题

在R2019B中介绍

通信工具箱文件

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基于MATLAB的桥接无线通信设计与测试

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