Download Data Sets - Satellite Navigation Multipath Channel Models

Download Satellite-to-Indoor Channel Simulator (Matlab M-Files)

In Innenräumen leidet die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch globale Satellitennavigationssysteme erheblich unter Signalblockaden, Reflexion und Beugung. Um fortschrittliche Algorithmen für die Positionsbestimmung von Empfängern zu entwickeln, die in rauen Ausbreitungsbedingungen arbeiten, sind genaue Kanalsimulatoren erforderlich. Deshalb hat das DLR im Jahr 2008 in einer Messkampagne den Ausbreitungskanal Satellite-to-Indoor bis ins kleinste Detail untersucht. Als Ergebnis haben wir ein neuartiges und genaues Breitband-Satelliten-zu-Innenraum-Kanalmodell vorgeschlagen. Im Vergleich zum Stand der Technik ist das vorgeschlagene Kanalmodell in der Lage, die räumlichen Eigenschaften des Breitbandausbreitungskanals für einen beweglichen Empfänger zu reproduzieren. Das Modell basiert auf einem hybriden Ansatz, der physikalisch-deterministische und stochastische Methoden kombiniert:
(a) Wellen, die von Wänden, Fenstern und Türen gebeugt und übertragen werden, werden mit physikalisch-deterministischen Nahfeldmethoden berücksichtigt, (b) zur Modellierung von Mehrwegekomponenten, die aufgrund von Reflexionen an Wänden auftreten, wird ein hybrider Ansatz verwendet, (c) das Verhalten von gestreuten Wellen wird stochastisch modelliert. Das vorgeschlagene Kanalmodell modelliert genau die Ausbreitungseffekte zwischen Satellit und Gebäude und kann daher zum Testen und Validieren von Entfernungsschätzungsalgorithmen für die Positionierung verwendet werden.

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Lizenzbedingungen: GNU GENERAL PUBLIC LICENSE Version 2
Copyright © 2005
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
German Aerospace Center

Publications see below

Land Mobile Multipath Channel Model V3.0

Standardisiert in ITU-R P.681-7 (10/09) "Propagation data required for the design of Earth-space land mobile telecommunication systems"

Im Herbst 2002 führte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine hochauflösende Messkampagne zur Untersuchung des Mehrwegekanals der landmobilen Satellitennavigation durch. Navigationssysteme mit hoher Bandbreite wie GALILEO werden stark durch Reflexionen von Strukturen in der Nähe des Empfängers gestört. Um diese Effekte zu modellieren, ist eine sehr hohe Zeitauflösung erforderlich. Insbesondere für die BOC (Binary Offset Carrier) Signalstrukturen müssen die Verzögerungen der Echos in ns Genauigkeit bekannt sein. Bisherige Ansätze zur Beschreibung der Mehrwegeffekte haben Auflösungen von 50 ns, was für eine hochpräzise Positionierung nicht zufriedenstellend ist. Für die Messungen simulierte ein Zeppelin den Satelliten, der ein Signal auf einen mit dem Empfänger und verschiedenen Sensoren ausgestatteten Messwagen sendete. Während der Kampagne wurden mehr als 60 Messungen, die jeweils etwa 15 Minuten dauerten, in verschiedenen städtischen, vorstädtischen und ländlichen Szenarien für Auto- und Fußgängeranwendungen durchgeführt.

Ein kritisches Szenario für Navigationsanwendungen ist die städtische Umgebung mit dem oft abgeschatteten oder blockierten Direktpfadsignal und vielen reflektierenden Objekten. Die Messungen fanden im Zentrum von München, Deutschland, statt. Aus diesen Daten wurde ein neuartiges Modell abgeleitet, das deterministische Effekte und statistische Streuungen aus der Messung berücksichtigt. Mit der gleichen Modellstruktur lassen sich unter Verwendung geeigneter Szenerieparameter und der aus den Messungen in Fürstenfeldbruck, einer Kleinstadt in der Nähe von München, gewonnenen statistischen Daten auch vorstädtische Umgebungen simulieren.

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Veröffentlichungen siehe unten

Um dieses Kanalmodell zu zitieren, können Sie verwenden:

@misc{ https ://doi.org/10.26090/hdnk ,
doi = {10.26090/HDNK} ,
url = { https ://www.KN−S . dlr .de /COS−LMS} ,
author = { { Steingass Alexander } and { Lehner Andreas }} ,
title = { Software model for satellite to land mobile multipath propagation .} ,
publisher = {German Aerospace Center (DLR )} ,
year = {2019}
}

Publikationen Satellite-to-Indoor Channel Model V4.0

In den folgenden Veröffentlichungen wird der Modellierungsansatz für den Ausbreitungskanal Satellit-zu-Innenraum beschrieben:

T. Jost,
Satellite-to-Indoor Wave Propagation for Positioning Applications
ser. Kommunikationstechnik. Verlag Dr. Hut, 2014, PhD dissertation University of Vigo

T. Jost, W. Wang, U.-C. Fiebig, and F. Pérez-Fontán
A Wideband Satellite-to-Indoor Channel Model for Navigation Applications
IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 62, no. 10, pp. 5307-5320, Oct. 2014 [ELIB]

T. Jost, G. Carrié, F. Pérez-Fontán, W. Wang, and U.-C. Fiebig
A Deterministic Satellite-to-Indoor Entry Loss Model [ELIB]
IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 61, no. 4, pp. 2223-2230, Apr. 2013

The further publications describe the measurement campaign and the data analysis:

T. Jost, W. Wang, U.-C. Fiebig, and F. Pérez-Fontán
Detection and Tracking of Mobile Propagation Channel Paths
IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 60, no. 10, pp. 4875-4883, Oct. 2012 [ELIB]

W. Wang and T. Jost
A Low-Cost Platform for Time-Variant Wireless Channel Measurements With Application to Positioning
IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 61, no. 6, pp. 1597-1604, June 2012 [ELIB]

T. Jost, W. Wang, U.-C. Fiebig, and F. Pérez-Fontán
Movement of Equivalent Scatterers in Geometry-Based Stochastic Channel Models
IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 11, pp. 555-558, May 2012 [ELIB]

T. Jost, W. Wang, U.-C. Fiebig, and F. Pérez-Fontán
Comparison of L- and C-Band Satellite-to-Indoor Broadband Wave Propagation for Navigation Applications
IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 59, no. 10, pp. 3899-3909, Oct. 2011 [ELIB]

Publikationen Land Mobile Multipath Channel Model V3.0

The following publications describe the measurement campaign, the data analysis and the modeling of the land mobile channel:

Steingaß, A., Lehner, A.
Measuring GALILEO´s Multipath Channel
European Navigation Conference ENC-GNSS 2003, Graz, Austria, April 22-25, 2003.

Steingaß, A., Lehner, A.
Measurement of the Navigation Multipath Channel - A Statistical Analysis
Institute of Navigation Conference ION GNSS 2004, Long Beach, USA, September 21-24, 2004.

Lehner, A., Steingaß, A.
A Novel channel model for land mobile satellite navigation
Institute of Navigation Conference ION GNSS 2005, Long Beach, USA, September 13-16, 2005.

Lehner, A., Steingaß, A., Schubert, F.
A Location and Movement Dependent GNSS Multipath Error Model for Pedestrian Applications
ATTI Journal dell'Istituto Italiano di Navigazione (189), pp. 108-119, ISSN 1120-6977, Italien Institute of Navigation I.I.N., Rome, Italy, 2009.