自动驾驶雷达频段降雨环境散射特性建模分析.docxVIP

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2024-12-07 发布于北京
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第35

第35卷第10期2023年10月

Vol.35No.10Oct.2023

JournalofSystemSimulation

自动驾驶雷达频段降雨环境散射特性建模分析

邹梦凡，何晓雨*

(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)

摘要：现代通信与雷达系统的工作频段已延伸至毫米波及太赫兹频段，定量分析降雨环境对该频段电磁信号传输的影响对应用系统十分重要。根据Mie理论建立了降雨环境电磁信号衰减仿真计算模型，采用不同雨滴尺寸分布模型计算了频率在1GHz~1THz的电磁信号在降雨环境中传输的衰减，并与ITU(internationaltelecommunicationunion)经验模型进行比对以验证计算模型的有效性。针对自动驾驶雷达芯片工作频段计算了不同降雨环境条件下电磁信号散射的空间分布特性，从信号衰减与雨杂波散射的空间分布特性两方面分析降雨环境的散射特性。结果表明：在大雨和暴雨天气下77GHz信号的衰减高于10dB/km，显著影响信号的传输距离。

关键词：降雨衰减；Mie散射；散射相位函数；雨滴尺寸分布；雷达波

中图分类号：TP391.9文献标志码：A文章编号：1004-731X(2023)10-2161-09

DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.23-FZ0807

引用格式:邹梦凡,何晓雨.自动驾驶雷达频段降雨环境散射特性建模分析[J].系统仿真学报,2023,35(10):2161-2169.Referenceformat:ZouMengfan,HeXiaoyu.ModelingandAnalysisonScatteringCharacteristicsAutomaticDrivingRadarBandsinRainyEnvironment[J].JournalofSystemSimulation,2023,35(10):2161-2169.

ModelingandAnalysisonScatteringCharacteristicsAutomaticDrivingRadarBandsinRainyEnvironment

ZouMengfan,HeXiaoyu*

(SchoolofElectronicInformationEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191,China)

Abstract:Theoperatingfrequencybandofmoderncommunicationandradarsystemshasextendedtomillimeterwaveandterahertzfrequencyband,andtheanalysisonpropagationcharacteristicsofelectromagneticsignalsinrainyenvironmentisimportant.AcalculationmodelthroughMiescatteringtheoryisbuilttosimulatetheattenuationandthescatteringofelectromagneticsignalsinrainyenvironments.Differenttypesofraindropsizedistributionfunctionareadoptedtoanalyzethepropagationattenuationunderdifferentrainfalloffrequenciesspanningfrom1GHzto1THz.Experimentalresultsarecomparedwithinternationaltelecommunicationunion(ITU)half-empiricalmodeltoverifythevalidationofthemodel.Subsequently,thespatialdistributioncharacteristicsofthescattere