DE102006033914A1

DE102006033914A1 - Multi-path transmission channel emulating method for use in satellite navigation system, involves calculating delay and Doppler phases of reflector and detecting and selecting elevation dependent rice factor

Info

Publication number: DE102006033914A1
Application number: DE102006033914A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr. Steingass; Andreas Lehner
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2007-01-25

Abstract

The method involves placing a transmitter and detecting a reflector, where delay and Doppler phases of the reflector are calculated. The position of the reflector is selected using statistics generated in an elevation and/or azimuth-dependent manner and the performance of the reflector is determined based on the elevation and/or azimuth-dependent tables or functions. An elevation dependent rice factor is statistically detected and selected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachbildung eines Mehrwegeübertragungskanals.The The invention relates to a method for simulating a multipath transmission channel.

Außerhalb der Ionosphäre besteht eines der besonders signifikanten Probleme darin, eine genaue Navigation sowohl für das GPS (Global Positioning System) als auch für GALILEO hinsichtlich des Mehrwege-Empfangs in Städten zu schaffen. Es existieren bereits verschiedene Kanalmodelle für Boden-Boden-Kommunikationen, so beispielsweise COST 207 WG1 (Proposal on channel transfer functions to be used in GSM tests 1986; Technical report, CEPT Paris, 1986).Outside the ionosphere One of the most significant problems is finding an accurate one Navigation for both the GPS (Global Positioning System) as well as for GALILEO regarding the Multi-way reception in cities to accomplish. There are already various channel models for ground-to-ground communications, for example, COST 207 WG1 (Proposal on channel transfer functions to be used in GSM tests 1986; Technical Report, CEPT Paris, 1986).

Bei dem Versuch, die wegen Ästen und Blättern sehr komplexe Struktur von Bäumen durch ein Modell nachzubilden, sind sehr komplizierte Modelle, wie Raytracing u.ä. entwickelt worden. Eine ebenfalls sehr komplizierte, die Rückstreuung an Wäldern/Bäumen betreffende Modellierung ist auf der Konferenz EUSAR 2000 vorgestellt worden. (Siehe "A multi-constituent and multi-layer model for coherent backscattering of forested areas" von C. Ruiz et al, EURAS 2000, 23.–25.05.2000, München. Eine weitere Veröffentlichung zu diesem Thema ist: "Sensitivity analysis for forest interferometric, polarimetric observables estimation" von C. Ruiz und P. Borderies; Polinsar 2005 Workshop, 17–21/01/2005 ESA/ESRIN).at the attempt, the because of branches and leaves very complex structure of trees emulating a model are very complicated models, such as Raytracing and similar been developed. A likewise very complicated, the backscatter concerning forests / trees Modeling was presented at the EUSAR 2000 conference. (See "A multi-constituent and multi-layer model for coherent backscattering of forested areas "by C. Ruiz et al. EURAS 2000, 23-25.05.2000, Munich. Another publication on this topic is: "Sensitivity analysis for forest interferometric, polarimetric observable estimation "by C. Ruiz and P. Borderies; Polinsar 2005 Workshop, 17-21 / 01/2005 ESA / ESRIN).

Das derzeit bekannteste System, das auf dem Prinzip der Ortsbestimmung mittels der Erfassung von Signallaufzeiten beruht, ist das GPS-System. Dieses im Prinzip weltweit zur Verfügung stehende System weist 28 Satelliten auf, welche die Erde um kreisen und Signale aussenden, die von einem Benutzer des Systems zur Ortsbestimmung genutzt werden können. Mit einem geeigneten Empfänger kann der Benutzer auf der Erde aufgrund von Laufzeitmessungen der Satellitensignale seine Position bestimmen, wobei für den Empfänger zur genauen Positionsbestimmung jeweils vier Satelliten gleichzeitig „sichtbar" sein müssen. Durch geeignete Anordnung von Umlaufbahnen für die Satelliten ist dies im wesentlichen zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort der Erde möglich.The currently best known system based on the principle of location is based on the detection of signal propagation times, is the GPS system. This system, which in principle is available worldwide, has 28 Satellites orbiting Earth and sending out signals which are used by a user of the location system can. With a suitable receiver the user on earth due to runtime measurements of the Satellite signals determine its position, with the receiver for exact position determination, four satellites at a time must be "visible" appropriate arrangement of orbits for the satellites is this in the essential at any time and in any place on earth possible.

Die Genauigkeit, mit der die Position eines Empfängers mit Hilfe des GPS-Systems bestimmt werden kann, hängt in entscheidendem Maße davon ab, wie genau die Laufzeiten der von den verschiedenen Satelliten empfangenen Signale bestimmt werden können. Da sich das Navigationssignal annähernd mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, hat eine Fehleinschätzung der Laufzeit von 1 μs in etwa einen Entfernungsfehler von annähernd 300 m zur Folge.The Accuracy with which the position of a receiver using the GPS system can be determined depends to a decisive extent on how exactly the terms of the different satellites received signals can be determined. Because the navigation signal nearly Moved at the speed of light, has a misjudgment of Running time of 1 μs approximately a distance error of approximately 300 m result.

Da bei dem GPS-System die internen Uhren der Satelliten mit der Uhr des Empfängers synchronisiert sind und dementsprechend dem Empfänger bekannt ist, zu welchem Zeitpunkt ein Signal von einem Satelliten ausgesendet wurde, reduziert sich das primäre Problem der Laufzeitbestimmung darauf, den Empfangszeitpunkt für das Signal exakt zu bestimmen.There in the GPS system, the internal clocks of the satellites with the clock Recipient are synchronized and accordingly known to the receiver, to which When a signal has been sent from a satellite, it is reduced the primary one Problem of the transit time determination on, the reception time for the signal to determine exactly.

Problematisch ist in diesem Zusammenhang allerdings, dass die im Blickfeld eines Empfängers befindlichen Satelliten permanent und gleichzeitig ihre Signale übermitteln und der Empfänger somit aus der Summe aller empfangenen Signale jeweils die einzelnen, zur Ortsbestimmung nutzbaren Signale gezielt herausfiltern muss.Problematic is in this context, however, that in the field of view of a receiver satellites permanently and simultaneously transmit their signals and the receiver Thus, from the sum of all received signals in each case the individual, must filter targeted for localization signals targeted.

Die klassische Vorgehensweise zur Lösung des vorstehend geschilderten Problems besteht in einer Auswertung der Kreuzkorrelationsfunktion, die sich durch eine Korrelation des am Empfänger eintreffenden und mit weiteren Signalen vermischten Signals mit einem in dem Empfänger generierten Korrelations-Signal ergibt, welches ein Duplikat des von dem Satelliten übermittelten Navigationssignals darstellt. Bei dem GPS-System bestehen die von den Satelliten übermittelten Navigationssignale aus Folgen von negativen und positiven Impulsen, die zu einem quasi-zufälligen Signal, dem so genannten PRN-(Pseudo Random Noise)-Code zusammengefügt wurden.The classic approach to the solution The problem described above is an evaluation the cross - correlation function, which is characterized by a correlation of the at the receiver incoming and mixed with other signals with signal one in the receiver generated correlation signal, which is a duplicate of the navigation signal transmitted by the satellite represents. In the GPS system consist of those transmitted by the satellites Navigation signals from sequences of negative and positive impulses, which becomes a quasi-random one Signal, the so-called PRN (pseudo Random Noise) code joined together were.

Die Kreuzkorrelationseigenschaften dieser auch als Gold-Codes bezeichneten Signale sind dabei derart gewählt, dass sich durch die Bestimmung des Maximums der im Empfänger gebildeten Kreuzkorrelationsfunktion der Zeitpunkt des Empfangs des PRN-Codes ermitteln lässt. Im Idealfall, in dem das von dem Satelliten übermittelte Signal während der Übertragung nicht verfälscht wird, ließe sich auf diese Weise der Empfangszeitpunkt des Signals mit sehr hoher Genauigkeit bestimmen.The Cross-correlation properties of these also referred to as gold codes Signals are chosen in such a way that by determining the maximum of the formed in the receiver Cross-correlation function determines the time of receipt of the PRN code. in the Ideally, in which the signal transmitted by the satellite during transmission not distorted will, let In this way, the reception time of the signal with very determine high accuracy.

Allerdings muss davon ausgegangen werden, dass eine ideale Signalübertragung niemals vorliegt. Vielmehr wird das Navigationssignal auf seinem Weg vom Satelliten zum Empfänger durch verschiedene äußere Einflüsse verfälscht. Eines der größten Probleme stellt dabei der sogenannte Mehrwegeempfang (Multipath) des Signals dar, der infolge von (Mehrfach)-Reflexionen des Satellitensignals auftritt. An Gebäuden, Bäumen, Bergen oder anderen Objekten in der Umgebung des Empfängers können die GPS-Signale reflektiert werden und hierdurch als zusätz liche Echo-Signale zu dem auf direktem Wege übermittelten Satellitensignal zum Empfänger gelangen.However, it must be assumed that an ideal signal transmission never exists. Rather, the navigation signal is falsified on its way from the satellite to the receiver by various external influences. One of the biggest problems is the so-called multipath reception of the signal, which occurs as a result of (multiple) reflections of the satellite signal. On buildings, trees, mountains or other objects in the vicinity of the receiver, the GPS signals can be reflected and thereby reach the receiver as additional echo signals to the directly transmitted satellite signal.

Durch Überlagerungen des direkt übermittelten Signals mit den Echo-Signalen wird letztendlich das am Empfänger eintreffende Signal derart verfälscht, dass die zuvor beschriebene Vorgehensweise zur Bestimmung des Empfangszeitpunkts mittels Kreuzkorrelation keine ausreichende Genauigkeit mehr bietet. Vielmehr hat sich gezeigt, dass auch effektivere Vorgehensweisen zur Auswertung der Korrelationsfunktion nicht in der Lage sind, Echo-Signale in ausreichender Weise von dem auf direktem Wege übermittelten Signal abzutrennen und damit eine eindeutige Erfassung des Empfangszeitpunkts zu ermöglichen.By overlays directly transmitted Signal with the echo signals will eventually arrive at the receiver Signal distorted in such a way that the procedure described above for determining the reception time using cross-correlation does not provide sufficient accuracy anymore. Rather, it has been shown that more effective approaches are unable to evaluate the correlation function, Echo signals sufficiently from the directly transmitted Separate signal and thus a clear detection of the reception time to enable.

Um auch in einer derartigen Mehrwegeumgebung genauere Ortsbestimmungen durchführen zu können, werden sogenannte Superresolution-Verfahren eingesetzt, welche eine Alternative bzw. Ergänzung zur Ermittlung der Signallaufzeit mittels Kreuzkorrelation darstellen. Diese Superresolution-Verfahren beruhen auf Algorithmen, mit denen der sogenannte Kanal für die Signalübertragung abgeschätzt werden soll.Around even in such a multi-way environment more accurate location determinations carry out to be able to are used so-called super-resolution method, which is a Alternative or supplement to determine the signal transit time by means of cross-correlation. These superresolution methods are based on algorithms with which the so-called channel for the signal transmission estimated shall be.

Der Übertragungskanal stellt dabei ein theoretisches Modell dar, mit dem die Veränderung des Satellitensignals auf dem Weg vom Satelliten zum Empfänger beschrieben wird. In diesem Kanal-Modell unterscheiden sich die Echosignale gegenüber dem auf direktem Wege übertragenen Primärsignal hinsichtlich ihrer durch eine Verzögerungszeit verlängerten Laufzeit, der schwächeren Signalstärke sowie einer eventuell veränderten Bandbreite und Phase.The transmission channel represents thereby a theoretical model, with which the change of the satellite signal on the way from the satellite to the receiver becomes. In this channel model, the echo signals differ across from directly transmitted primary signal in terms of their extended by a delay time Runtime, the weaker signal strength as well as possibly changed Bandwidth and phase.

Im Rahmen der Superresolution-Algorithmen wird versucht, einen theoretischen Übertragungskanal abzuschätzen, dessen Einfluss auf das Satellitensignal weitestgehend der Realität entspricht. Dies erfolgt anhand eines Vergleichs des tatsächlich am Empfänger eingetroffenen Signals mit auf Basis von verschiedenen Modell-Übertragungskanälen berechneten synthetischen Empfangs-Signalen.in the Superresolution algorithms are attempted to estimate a theoretical transmission channel whose Influence on the satellite signal largely corresponds to reality. This is done based on a comparison of actually arrived at the receiver Signals calculated on the basis of different model transmission channels synthetic reception signals.

Bekannte Algorithmen hierfür sind beispielsweise der sogenannte MUSIC (Multiple Signal Classification)-Algorithmus oder der ESPRIT (Estimation of Signal Parameters Via Rotational Invariance Techniques)-Algorithmus. Wurde ein Kanal gefunden, der die bestmögliche Schätzung für die Übertragung des Satellitensignals ermöglicht, kann aus diesem dann die Laufzeit für das direkt (also ohne Reflexionen) übertragene Satellitensignal abgeleitet werden.Known Algorithms for this For example, the so-called MUSIC (Multiple Signal Classification) algorithm or ESPRIT (Estimation of Signal Parameters Via Rotational Invariance Techniques) algorithm. Was found a channel that the best possible estimate for the transmission the satellite signal allows can from this then the duration for the direct (ie without reflections) transmitted Satellite signal are derived.

Durch die vorstehend beschriebenen Superresolution-Verfahren kann zwar die Genauigkeit bei der Ermittlung der Signallaufzeit in Mehrwegeumgebungen verbessert werden, nach wie vor stellt sich allerdings das Problem, dass die Schätzung des Übertragungskanals nur mit einer bestimmten Genauigkeit erfolgen kann. Da die Schätzung des Kanals ausschließlich anhand des beobachteten bzw. tatsächlich empfangenen Signals erfolgt (sog. Aposteriori-Schätzung), ist das gewonnene Ergebnis immer mit einer gewissen Unsicherheit bzw. einem Fehler behaftet.By Although the above-described superresolution method can indeed the accuracy of determining the signal transit time in multipath environments improved, but the problem still arises that the estimate the transmission channel can only be done with a certain accuracy. Since the estimate of Channel exclusively takes place on the basis of the observed or actually received signal (so-called aposteriori estimation), the result obtained is always with a certain uncertainty or an error.

Dieses Problem stellt sich nicht nur bei dem GPS-System und dem geplanten Galileo-System, sondern allgemein immer dann, wenn der Zeitpunkt des Empfangs eines Signals möglichst genau bestimmt werden soll, das Signal allerdings während der Über tragung durch Reflexionen oder andere äußere Einflüsse verfälscht wird.This Problem arises not only with the GPS system and the planned Galileo system, but generally whenever the time the reception of a signal as possible is to be determined exactly, but the signal during the transmission is corrupted by reflections or other external influences.

Es wurde vorgeschlagen, die Erkenntnis zu nutzen, dass Signalechos im Hinblick auf ihre Laufzeitverzögerung und Leistung mit unterschiedlich hoher Wahrscheinlichkeit auftreten. Einfluss auf das Auftreten von Signalechos hat dabei insbesondere die Art der Umgebung, in der sich der Empfänger befindet. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass bestimmte Signalechos vorwiegend dann auftreten, wenn sich der Empfänger in einer urbanen Umgebung befindet, in der das Satellitensignal von Häuserwänden in der Umgebung des Empfängers reflektiert wird. Derartige Signalechos treten allerdings, wenn sich der Empfänger in einer ländlichen Umgebung befindet, mit deutlich geringerer Wahrscheinlichkeit auf.It It was suggested to use the knowledge that signal echoes in terms of their propagation delay and performance with different high probability occur. Influence on the occurrence of signal echoes has in particular the nature of the environment in which the receiver is located. For example, it has been shown that certain signal echoes are predominantly then occur when the receiver is in an urban environment in which the satellite signal reflects off of house walls in the vicinity of the receiver becomes. However, such signal echoes occur when the receiver is in a rural environment is much less likely to.

Eine Auswertung experimentell gewonnener Messdaten hat gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten von Echo-Signalen im wesentlichen einer generellen oder mittleren Wahrscheinlichkeitsverteilung folgen, wobei diese mittlere Verteilung allerdings je nach dem, in welcher Umgebung sich der Empfänger des Signals befindet, in bestimmter Weise modifiziert bzw. beeinflusst wird. Hierbei spielt auch die Elevation des das Signal ausstrahlenden Satelliten bzw. eines Satelliten-Senders eine Rolle.An evaluation of experimentally obtained measurement data has shown that the probabilities for the occurrence of echo signals essentially follow a general or average probability distribution, this average distribution, however, depending on the environment in which the receiver of the signal is located, modified in a certain way or influenced. This is also the Eleva plays tion of the signal emitting satellite or a satellite transmitter a role.

In DE 10 2004 051 388 wird vorgeschlagen, die Erkenntnis über das Auftreten von Signalechos – die sogenannten Apriori-Wahrscheinlichkeiten – bei der Bestimmung des Empfangszeitpunkts eines Signals zu nutzen. Da ein bei der Abschätzung des Übertragungskanals verwendeter Modell-Übertragungskanal im wesentlichen das Auftreten mehrerer Signalechos be schreibt, geben die Apriori-Wahrscheinlichkeiten Auskunft darüber, wie wahrscheinlich ein bestimmter Modell-Übertragungskanal überhaupt ist. Auf Basis dieser Informationen kann dementsprechend die Abschätzung des Übertragungskanals deutlich verbessert werden, was wiederum eine genauere Bestimmung des Empfangszeitpunkts sowie der Signallaufzeit erlaubt.In DE 10 2004 051 388 It is proposed to use the knowledge about the occurrence of signal echoes - the so-called apriori probabilities - in determining the reception time of a signal. Since a model transmission channel used in the estimation of the transmission channel essentially describes the occurrence of a plurality of signal echoes, the a priori probabilities indicate how probable a particular model transmission channel is at all. On the basis of this information, accordingly, the estimation of the transmission channel can be significantly improved, which in turn allows a more accurate determination of the reception time and the signal propagation time.

Hierbei können die Apriori-Wahrscheinlichkeiten in unterschiedlicher Weise berücksichtigt werden. Bei einer einfachen Variante ist vorgesehen, eine einzige Wahrscheinlichkeitsverteilung zu nutzen, welche die Apriori-Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten von Echos verschiedener Verzögerung und Leistung angibt. Bei dieser Variante stellt die Wahrscheinlichkeitsverteilung ein Mittel sämtlicher für verschiedene Umgebungs-Typen gewonnener Wahrscheinlichkeitsverteilungen dar und wird unabhängig davon verwendet, in welcher Umgebung sich der Empfänger gerade befindet.in this connection can the apriori probabilities are taken into account in different ways become. In a simple variant is provided, a single Probability distribution to use, which the apriori probabilities for the Occurrence of echoes indicating different delay and power. In this variant, the probability distribution is set Funds of all for different Environment types of obtained probability distributions and becomes independent used in which environment the receiver is currently located.

Diese Wahrscheinlichkeitsverteilung kann entweder im Rahmen experimenteller Messungen gewonnen oder durch ein theoretisches Modell beschrieben werden, welches die aus Messungen oder anderen theoretischen Berechnungen gewonnen Erkenntnisse in vereinfachter Weise beschreibt. Obwohl diese Lösung es nicht ermöglicht, das unterschiedliche Echo-Verhalten in verschiedenen Umgebungen zu berücksichtigen, kann trotz allem eine Verbesserung im Vergleich zu bisher bekannten Kanal-Abschätzungen erzielt werden.These Probability distribution can be either experimental Measurements obtained or described by a theoretical model which is the result of measurements or other theoretical calculations gained knowledge in a simplified way describes. Even though this solution it not possible the different echo behavior in different environments to take into account despite all, an improvement compared to previously known channel estimates be achieved.

Bei einer weiteren Variante ist vorgesehen, nunmehr auch die Umgebung, in der sich der Empfänger des Navigationssignals befindet, zu berücksichtigen. Wie bereits vorstehend erwähnt, hat sich gezeigt, dass sich die Wahrscheinlichkeitsverteilungen für das Auftreten von Signalechos zumindest in bestimmten Bereichen verändern, wenn sich die Umgebung des Empfängers ändert. Um dies zu berücksichtigen, können je nachdem, in welcher Umgebung sich der Empfänger gerade befindet, unterschiedliche Verteilungen für die Apriori-Wahrscheinlichkeiten verwendet werden.at another variant is provided, now also the environment, in which the recipient of the Navigation signal is to be considered. As mentioned above mentioned, has showed that the probability distributions for the occurrence of signal echoes change at least in certain areas, though the environment of the recipient changes. Around to take this into account can depending on the environment in which the receiver is currently located, different Distributions for the apriori probabilities are used.

Dies könnte zum einen dadurch erfolgen, dass die in der einfachen Variante verwendete mittlere Wahrscheinlichkeitsverteilung in bestimmten Bereichen modifiziert wird. Eine Alternative besteht darin, aus einer Reihe von unterschiedlichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen, die jeweils ein bestimmtes Umgebungsszenario beschreiben, diejenige Wahrscheinlichkeitsverteilung auszuwählen, die der aktuellen Umgebung des Empfängers entspricht.This could on the one hand done by that used in the simple variant modified mean probability distribution in certain areas becomes. An alternative consists of a number of different ones Probability distributions, each describing a specific environmental scenario, to select the probability distribution of the current environment Recipient equivalent.

Da sehr hohe Datenmengen verarbeitet werden müssen, sind hierzu nicht nur teuere Speicher erforderlich, sondern auch aufgrund der anfallenden Datenmengen erfolgt, deren Verarbeitung verhältnismäßig langsam. Ferner besteht derzeit keine Möglichkeit, das Szenario zu verändern, wie beispielsweise speziell durchzuführende Fahrten vorzunehmen. Azimutale Änderungen können bisher, wenn überhaupt, nur sehr aufwendig berücksichtigt werden. Ferner führt ein in den Daten enthaltendes Rauschen zu fehlerhaften Detektionen.There very large amounts of data have to be processed, this is not just expensive storage required, but also due to the accruing Amounts of data, their processing is relatively slow. It also exists currently no way to change the scenario such as making special trips. Azimuthal changes can so far, if at all, considered very expensive become. Further leads a noise contained in the data for erroneous detections.

Zum Bestimmen des auf einen Signalempfänger bezogenen Azimut- und Elevationswinkels von Reflexionsobjekten, die ein von einem Sender ausgestrahltes Signal zu dem sich bewegenden Empfänger umlenken, wird üblicherweise ein Channel-Sounder eingesetzt, der einen entsprechenden Impuls sendet. Es können auch andere intelligente Verfahren eingesetzt werden, die mit einer Spreizfrequenz oder einem anderen Signal arbeiten, wie es beispielsweise in DE 197 41 991 C1 bezüglich des dort beschriebenen Channel-Sounder-Meßsystems ausgeführt ist. Mittels einer dieser aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kann die Laufzeit einer Reflexion vom Sender zum Empfänger und damit auch dessen Verzögerung bestimmt werden.To determine the signal receiver-related azimuth and elevation angle of reflection objects that redirect a signal emitted by a transmitter to the moving receiver, a channel sounder is typically used to send a corresponding pulse. It is also possible to use other intelligent methods which operate with a spread frequency or another signal, as used, for example, in US Pat DE 197 41 991 C1 with regard to the channel sounder measuring system described there. By means of a method known from the prior art, the transit time of a reflection from the transmitter to the receiver and thus also its delay can be determined.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein möglichst genaues, sehr schnell arbeitendes und obendrein sehr aufwandeffektives Kanalmodell einer Mehrwegeübertragung für Satelliten-Navigationssysteme und/oder Mobilfunksysteme anzugeben.task Therefore, the present invention is as accurate as possible, very fast working and on top of that very cost effective channel model Multipath transmission for satellite navigation systems and / or Specify mobile systems.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Bildung eines Kanalmodells einer Mehrwegeübertragung insbesondere für ein Satelliten-Navigationssystem durch die Merkmale der Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von auf den Anspruch 1 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved in a method for forming a channel model of a multipath transmission, in particular for a satellite navigation system by the features of claim 1. Advantageous developments are the subject matter of claim 1 directly or indirectly related claims.

Das System gemäß der Erfindung gilt für mehrere Reflektoren, die geeignet erzeugt und entfernt werden. Der Einfachheit halber ist jedoch im folgenden nur von einem Reflektor die Rede.The System according to the invention applies to several reflectors that are suitably created and removed. Of the For the sake of simplicity, however, the following is only a reflector the speech.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Reflektor stochastisch nachgebildet und es werden Verzögerung

und Dopplerphase

berechnet, wobei x die Fahrtrichtung ist, r →_r und r →_z die Vektoren von einem Empfänger zu dem Reflektor bzw. dem Satelliten sind, das skalare Produkt r →_r(x)·r →_z(x) die Projektion von r →_r in r →_z ist und λ die Wellenlänge ist. Hierbei kann die Position eines Reflektors unter Verwendung von erstellten Statistiken zufällig ausgewählt werden, wobei die Statistiken unter Zuhilfenahme von Messungen erstellt werden können und elevations- und/oder azimutabhängig sind. Ferner können die Statistiken durch Multiplizieren der unbedingten Wahrscheinlichkeit und der relativen Auftreff-Wahrscheinlichkeit in Abhängigkeit vom Azimut ermittelt werden.According to a preferred embodiment of the invention, a reflector is simulated stochastically and there will be delay

and Doppler phase

where x is the direction of travel, r → _r and r → _{z are} the vectors from a receiver to the reflector or satellite, the scalar product r → _r (x) · r → _z (x) is the projection of r → _r in r → _z and λ is the wavelength. In this case, the position of a reflector can be selected randomly using statistics produced, wherein the statistics can be created with the aid of measurements and are dependent on elevation and / or azimuth. Furthermore, the statistics can be determined by multiplying the unconditional probability and the relative impact probability as a function of the azimuth.

Darüber hinaus kann die Leistung eines Reflektors anhand von Tabellen oder Funktionen statistisch bestimmt werden, wobei Tabellen anhand von Messungen erstellt werden und elevations- und/oder azimutabhängig sind.Furthermore can measure the performance of a reflector based on tables or functions be determined statistically, using tables based on measurements be created and elevations- and / or azimuth dependent are.

Darüber hinaus wird ein Rice-Faktor, der aus einem konstanten und einem varianten Bestandteil besteht, statistisch erfasst und ausgewählt. Der ausgewählte Rice-Faktor wird aus Messungen gebildet und ist elevationsabhängig.Furthermore becomes a Rice factor that consists of a constant and a variant Constituent, statistically recorded and selected. Of the selected Rice factor is formed from measurements and is elevation-dependent.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Reflektor eine Lebensdauer in m entsprechend einer Fahrstrecke eines virtuellen Fahrzeugs, wobei eine derartige Fahrstrecke anhand von Tabellen und/oder Funktionen erstellt wird. Hierbei können die Tabellen und Funktionen auf Messungen beruhen. Ferner kann der Reflektor mit dem virtuellen Fahrzeug mit entsprechender Geschwindigkeit mitbewegt werden. Hierzu wird ein zeitvarianter Prozess überlagert, welcher durch weißes Rauschen mit einer spektralen Filterung erzeugt wird, die auf Messungen beruhen kann.According to one advantageous development of the invention, the reflector has a Lifespan in m corresponding to a driving distance of a virtual Vehicle, such a route based on tables and / or functions is created. Here are the tables and functions based on measurements. Furthermore, the reflector with the virtual Vehicle be moved with appropriate speed. For this a time-variant process is superimposed, which by white Noise is generated with a spectral filtering based on measurements can be based.

Gemäß der Erfindung werden zum Erzeugen einer stochastischen Größe werden zwei gewichtete Prozesse, nämlich ein schmalbandiger und einem breitbandiger Prozess linear überlagert, die jeweils durch ihre Spektren, Mittelwerte und Varianzen repräsentiert werden. Hierbei können die beiden Prozesse aus Statistiken, beispielsweise auch aus Messdaten gebildet werden. Ferner repräsentieren stochastische Prozesse aus einer Anzahl Echos gebildet werden.According to the invention will be to generate a stochastic size two weighted processes, namely a narrowband and a broadband process linearly superimposed, each represented by their spectra, averages and variances become. Here you can the two processes from statistics, for example also from measured data be formed. Further represent Stochastic processes are formed from a number of echoes.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:following The invention will be explained with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung zur Definition des Winkels α; 1 a schematic representation of the definition of the angle α;

2 und 3 jeweils eine horizontale Reflektorposition in städtischer Umgebung bei 10° bzw. 30° Elevation, wobei sowohl auf der x- als auch auf der y-Achse die Koordinaten in m aufgetragen sind; 2 and 3 in each case one horizontal reflector position in urban surroundings at 10 ° or 30 ° elevation, the coordinates being plotted in m on both the x and the y axis;

4 eine Likelyhood-Verteilung des relativen Azimutwinkels α bei 50° Elevation; 4 a Likelyhood distribution of the relative azimuth angle α at 50 ° elevation;

5 einen in städtischer Umgebung häufig anzutreffenden Eckreflektor; 5 a corner reflector commonly found in urban environments;

6 eine bedingte Wahrscheinlichkeit von Reflektoren in einer bestimmten 2D Position mit einem Satelliten bei 25° Azimut; 6 a conditional probability of reflectors in a particular 2D position with a satellite at 25 ° azimuth;

7 eine Darstellung der Lebensdistanz von Echos, wobei auf der x-Achse die Lebensdistanz in m und auf der y-Achse deren Anzahl aufgetragen sind; 7 a representation of the life span of echoes, where on the x-axis the life distance in m and on the y-axis their number are plotted;

8 ein Rice-Faktor-Histogram von reflektierten Signalen eines sich in urbaner Umgebung bewegenden Fahrzeugs bei 30° Elevation; 8th a Rice Factor histogram of reflected signals from a vehicle moving in an urban environment at 30 ° elevation;

9 eine Modelldarstellung eines isolierten Reflektors; 9 a model representation of an insulated reflector;

10 gleichzeitig auftretende Echos während einer Fahrt von etwa 15 min. durch eine Stadt; 10 simultaneous echoes during a ride of about 15 minutes. through a city;

11 eine synthetisch erzeugte Anzahl an Reflexionen/Echos; 11 a synthetically generated number of reflections / echoes;

12 ein dem Kanalmodell zugrunde liegende Szenerie in Draufsicht; 12 a scene underlying the channel model in plan view;

13a eine schematische Darstellung einer Beugung an einer Häuserfront; 13a a schematic representation of a diffraction on a house front;

13b einen gemessenen und modulierten Graphen der Beugung an einer Häuserfront; 13b a measured and modulated graph of diffraction on a house front;

14 einen schematisch wiedergegebenen Baum, dessen Krone als homogener Körper in Form von sogenannten Baumzylindern und deren Stamm in Form eines kreiszylinderförmigen Körpers wiedergegeben ist; 14 a schematically reproduced tree whose crown is reproduced as a homogeneous body in the form of so-called tree cylinders and their trunk in the form of a circular cylindrical body;

15 einen Graphen betreffend die Dämpfung durch drei Baumkronen mit einem überlagerten stochastischen Anteil; 15 a graph relating to the attenuation by three treetops with a superimposed stochastic portion;

16 den Graphen betreffend die Dämpfung durch eine Baumkrone; 16 the graph relating to the attenuation by a tree crown;

17a eine schematische Darstellung eines Lichtmastes als Pfosten in Form eines Metallzylinders; 17a a schematic representation of a light pole as a post in the form of a metal cylinder;

17b einander überlagerte, durch Messung bzw. Modellierung erhaltene Dämpfungskurven, betreffend Dämpfung durch einen Lichtmasten, und 17b superimposed, obtained by measurement or modeling attenuation curves, regarding attenuation by a light tower, and

18 Blockdiagramm eines Kanalmodells. 18 Block diagram of a channel model.

Künstliche SzenerieArtificial scenery

In einer offenen Umgebung lässt sich der direkte Weg am besten durch eine Sichtlinien(LOS)-Übertragung des Signals dargestellen. Nachstehend werden alle Messungen relativ zu diesem LOS-Weg angegeben. In urbaner Umgebung ist die LOS versperrt, so dass das Signal gegenüber der LOS gedämpft und möglicherweise verzögert ist. Haupthindernisse in Städten, welche den Signalweg beeinflussen, sind Häuserfronten, Bäume und Lichtpfosten. (11)In an open environment, the direct route is best illustrated by a line-of-sight (LOS) transmission of the signal. Below, all measurements are given relative to this LOS path. In urban environments, the LOS is blocked, so that the signal is muted and possibly delayed compared to the LOS. Main obstacles in cities that affect the signal path are house fronts, trees, and light posts. ( 11 )

Bei einer Messkampagne des Anmelders hat sich bestätigt, dass sich während einer Fahrt durch eine Stadt die Anzahl an Echos sehr stark ändert. Für einen Navigationsempfänger, welcher versucht, die Kanalimpulsantwort zu schätzen, ist eine hohe Anzahl an Reflexionen/Echos praktisch nicht zu verarbeiten. Ein Beispiel für die hohe Anzahl Echos ist in 1 wiederge geben; dies wurde bei einer Messkampagne in städtischer Umgebung bei 40° Elevation gemessen. Hierbei ist das gleichzeitige Auftreten einer hohen Anzahl von Echos, nämlich bis zu 50, zu beachten.A registration campaign by the applicant has confirmed that the number of echoes changes very much during a trip through a city. For a navigation receiver, which tries to estimate the channel impulse response, a high number of reflections / echoes is virtually unworkable. An example of the high number of echoes is in 1 give it back; this was measured during a measurement campaign in urban surroundings at 40 ° elevation. Here, the simultaneous occurrence of a high number of echoes, namely up to 50, should be noted.

Eine Szenerie weist, wie in 1 schematisch skizziert, mindestens einen Sender, einen Empfänger an einer Position RX, einen Satelliten S und einen Reflektor an einer Position R auf. Der relative Winkel an dem Empfänger zwischen Satellit S und Reflektor R ist α. Selbstverständlich können auch mehrere Satelliten nachgebildet werden.A scenery points, as in 1 schematically outlined, at least one transmitter, a receiver at a position RX, a satellite S and a reflector at a position R on. The relative angle at the receiver between satellite S and reflector R is α. Of course, several satellites can be simulated.

Erzeugung virtueller ReflektorenGeneration of virtual reflectors

In einer ersten Datenbank sind elevationsabhängig zunächst als unbedingte Wahrscheinlichkeiten horizontale Reflektorpositionen unter 5°, 10°, 20°, 30°, 40° usw. Elevation abgelegt. Beispiele von in städtischer Umgebung gemessenen Horizontalreflektor-Positionen bei 10° und 30° Elevationen sind in 2 bzw. 3 wiedergegeben.In a first database, elevation-dependent elevation is initially dependent on horizontal reflector positions below 5 °, 10 °, 20 °, 30 °, 40 °, etc. as unconditional probabilities. Examples of horizontal reflector positions measured at 10 ° and 30 ° elevations in urban environments are in 2 respectively. 3 played.

In einer zweiten Datenbank ist die Abhängigkeit vom relativen Winkel gespeichert.In a second database is the dependence on the relative angle saved.

Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion p(α) des Winkels α kann aus gewonnenen Daten bestimmt werden. Allerdings ist bei dieser Verteilung zu beachten, dass der Satellit-Azimut nicht gleichmäßig während der Messung verteilt war. Um dies zu korrigieren, führt eine Wichtung durch die Häufigkeitswahrscheinlichkeit p(φ) des Satelliten-Azimuts φ zu einem Histogramm h_α:
h_α = (h₁ h₂ ...)The probability density function p (α) of the angle α can be determined from acquired data. However, it should be noted in this distribution that the satellite-azimuth was not distributed evenly during the measurement. To correct this, a weighting by the frequency probability p (φ) of the satellite azimuth φ leads to a histogram h _α :
h _α = (h ₁ h ₂ ...)

Die diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilung p_α ist dann:

The discrete probability distribution p _α is then:

Als ein Beispiel in einer urbanen Umgebung bei 50° Elevation ist die Verteilung in 4 dargestellt.As an example in an urban environment at 50 ° elevation, the distribution is in 4 shown.

Unabhängig von dem Satelliten-Azimut φ relativ zu der Fahrtrichtung des Empfängers in x-Richtung hat der Winkel α ein Maximum bei 180°. Befindet sich bei einer Häuserfront entlang einer Straße ein Satellit auf der linken Seite, führt dies zu einer Reflexion auf der rechten Seite der Straße. Wenn der Satellit sich beispielsweise bei 45° (vorne links) befindet, kommen überraschenderweise die meisten Reflexionen aus 225° (rechts hinten) und nicht von der rechten Häuserfrontseite, wo der spiegelnde Reflexionspunkt auf einer Häuserwand liegen würde.Independent of the satellite azimuth φ relative to the direction of travel of the receiver in the x-direction, the angle α has a Maximum at 180 °. Located at a house front along a street a satellite on the left side, this leads to a reflection on the right side of the street. For example, if the satellite is at 45 degrees (front left), then surprisingly most reflections from 225 ° (right behind) and not from the right front of the house, where the mirroring Reflection point on a house wall would lie.

Dies auf den ersten Blick erstaunliche Ergebnis ist auf die rechtwinklige Struktur von Städten zurückzuführen. Infolge dieser Struktur kommen in Städten oft sogenannte Eckreflektoren vor (5). Charakteristisch für einen solchen Reflektor ist, dass ein von einem Satelliten kommender Strahl in der horizontalen Ebene in Richtung zum Satelliten zurückreflektiert wird, wobei seine Elevation unverändert ist.This at first glance amazing result is due to the rectangular structure of cities. As a result of this structure, so-called corner reflectors often appear in cities ( 5 ). Characteristic of such a reflector is that a beam coming from a satellite is reflected back in the horizontal plane towards the satellite, its elevation being unchanged.

Als erster Schritt zum Berechnen der bedingten Wahrscheinlichkeit wird in beiden Datenbanken für die gerade zu simulierende Elevation nachgeschlagen. Anschließend erfolgt ein Drehen der in der zweiten Datenbank gespeicherten Ergebnisse um den relativen Winkel α, welcher der Winkel zwischen der Standlinie sowie der Verbindungslinie Empfänger – Reflektor ist. Schließlich wird noch eine geeignete Kombination durchgeführt. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Reflektor an einer bestimmten Position mit einer bestimmten Satellitenelevation ε und einem bestimmten relativen Satelliten-Azimut φ befindet, kann beispielsweise durch Multiplikation der Wahrscheinlichkeiten

berechnet werden, wobei P_r,ψ(ε) die horizontale Reflektorpositionsverteilung, p_α(ε) eine Reflektorrichtungsabhängigkeit relativ zu dem Satelliten-Azimut ist und mit ε die Elevation und mit φ der Azimut bezeichnet sind. Hieraus folgt die bedingte Wahrscheinlichkeit für einen vorgegebenen Azimut und Kurs.The first step in calculating the conditional probability is looked up in both databases for the elevation to be simulated. Subsequently, the results stored in the second database are rotated by the relative angle α, which is the angle between the line of stability and the line connecting the receiver and the reflector. Finally, a suitable combination is performed. The probability that a reflector is at a certain position with a certain satellite elevation ε and a certain relative satellite azimuth φ can be determined, for example, by multiplying the probabilities

where P _{r, ψ} (ε) is the horizontal reflector position distribution, p _α (ε) is a reflector direction dependence relative to the satellite azimuth and ε is the elevation and φ is the azimuth. From this follows the conditional probability for a given azimuth and course.

Als ein Beispiel ist das Ergebnis dieser Operation in 6 dargestellt für ε = 35° und φ = 25°. Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft in x-Richtung; der Satellit befindet sich vor dem Fahrzeug etwas links oben und die wahrscheinlichste Reflektorposition liegt auf der rechten Seite der Straße hinter dem Fahrzeug.As an example, the result of this operation is in 6 represented for ε = 35 ° and φ = 25 °. The direction of travel of the vehicle runs in the x direction; the satellite is located in front of the vehicle slightly to the left and the most likely reflector position is on the right side of the road behind the vehicle.

Nunmehr folgt ein Zufallsexperiment unter Verwendung der bedingten Wahrscheinlichkeiten. Das Ergebnis ist eine Position (x, y). Die Wahl der z-Koordinate des Reflektors erfolgt mit geeigneten Verfahren. Beispielsweise kann eine senkrechte Hauswand angenommen werden, auf der sich der Reflektorpunkt befindet. Weiterhin kann angenommen werden, dass gilt: Einfallswinkel = Ausfallswinkel. Somit ergibt sich aus der Hori zontaldistanz Empfänger – Reflektor und der Satellitenelevation die Reflektorhöhe H(z). Es ist weiterhin vorteilhaft anzunehmen, dass eine maximale Höhe existiert, die beispielsweise identisch mit der größten Haushöhe im zu simulierenden Gebiet ist.Now follows a random experiment using the conditional probabilities. The result is a position (x, y). The choice of the z-coordinate of the reflector is done with suitable methods. For example a vertical wall can be assumed on which the Reflector point is located. Furthermore, it can be assumed that the following applies: angle of incidence = angle of failure. Thus arises from the Hori horizontal distance receiver - reflector and the satellite elevation the reflector height H (z). It is also advantageous assume that a maximum height exists, for example, identical to the largest house height in the simulating area.

Eine dritte Datenbank beinhaltet wiederum elevationsabhängig, beispielsweise für die ermittelte Position (x, y) eine ortsabhängige mittlere Leistung. Eine vierte Datenbank beinhaltet wiederum elevationsabhängig die ortsabhängige Varianz der Leistung. Durch Nachschlagen in den beiden Datenbänken für die entsprechende Elevation in den jeweiligen Datensätzen wird als Ergebnis die mittlere Leistung und die Varianz für die vorher ermittelte Position erhalten.A third database again contains elevationsabhängig, for example for the determined position (x, y) a location-dependent average power. A The fourth database again contains elevation-dependent location-dependent Variance of performance. By looking up in the two databases for the corresponding Elevation in the respective records is as a result the mean power and variance for the previously determined position receive.

Als nächstes wird ein Zufallsexperiment hinsichtlich der Leistung durchgeführt. Mittelwert und Varianz werden hinzugefügt, um die gewählte Leistung des Reflektors zu bestimmen. Für dieses Element wird eine Gauß-Verteilung mit dem in der Datenbank nachgeschlagenen Mittelwert und der nachgeschlagenen Varianz angenommen. Als Ergebnis wird die gewählte bzw. tatsächliche Leistung des "gewürfelten Reflektors" erhalten. Somit ist bekannt, wo sich der Reflektor befindet und welche mittlere Leistung er hat.When next a random experiment is performed in terms of performance. Average and variance are added around the chosen one Determine the power of the reflector. This element becomes a Gaussian distribution with the mean sought in the database and looked up Variance assumed. As a result, the selected or actual Performance of the "diced Reflectors "received. Thus, it is known where the reflector is and which middle one Performance he has.

In einer weiteren Datenbank ist die Lebensdauer bzw. -distanz eines Reflektors in m gespeichert. Mit einem Zufallsexperiment wird die gewählte Lebensdauer des Reflektors ermittelt. (7) Wie umfangreiche Messungen des Anmelders wiederholt gezeigt haben, variieren die Reflektoren zusätzlich zeitlich.In another database, the lifetime or distance of a reflector is stored in m. With a random experiment, the selected life of the reflector is determined. ( 7 ) As extensive measurements by the Applicant have repeatedly shown, the reflectors additionally vary in time.

Zum Nachbilden dieser zeitlichen Varianz kann weißes Rauschen über ein Filter geleitet werden; die Filterfunktion ist das Gauß'sche Filterspektrum S(f),

wobei dessen Fouriertransformierte der Filterfunktion (Spektrum) ein Gauß'sches Spektrum aufweist, und wobei die Standardabweichung σ gegeben ist durch

wobei mit B_e die Bandbreite bezeichnet ist, die geeignet gewählt wird. Ferner wird noch eine Konstante hinzugefügt. Auch hier können Datenbanken zum Einsatz kommen. Weiterhin haben umfangreiche Messungen des Anmelders gezeigt, dass die Amplitude der zeitlichen Varianz nach unten hin begrenzt ist. Dieser Prozess kann nicht durch eine einfache Rayleigh-Verteilung, sondern in vorteilhafter Weise durch eine Rice-Verteilung nachgebildet werden.To mimic this temporal variance, white noise can be passed through a filter; the filter function is the Gaussian filter spectrum S (f),

wherein the Fourier transform of the filter function (spectrum) has a Gaussian spectrum, and wherein the standard deviation σ is given by

where B _e denotes the bandwidth which is suitably selected. Furthermore, a constant is added. Again, databases can be used. Furthermore, extensive measurements by the Applicant have shown that the amplitude of the temporal variance is limited towards the bottom. This process can not be simulated by a simple Rayleigh distribution, but advantageously by a Rice distribution.

Der Faktor bzw. das Verhältnis aus dem konstanten Teil und dem zeitvarianten Teil wird als Rice-Faktor K_Rice bezeichnet. (8)

The factor or the ratio of the constant part and the time-variant part is called the Rice factor K _Rice . ( 8th )

Eine entsprechende Gewichtung ist so gewählt, dass die mittlere Leistung des Prozesses 1 ist. Es ergibt sich also eine mittlere Rauschleistung die gleich 1 ist. Das Ergebnis ist das in 7 korrigierte Modell eines isolierten Reflektors.A corresponding weighting is chosen so that the average power of the process is 1. This results in a mean noise power equal to 1. The result is that in 7 corrected model of an isolated reflector.

Eine besonders günstige Ausführung der Nachbildung eines Reflektors ist

A particularly advantageous embodiment of the replica of a reflector

Eine weitere vorteilhafte Ausführung zur Nachbildung eines Reflektors ist in Patent DE 198 08 954 angegeben.A further advantageous embodiment for simulating a reflector is in patent DE 198 08 954 specified.

Wie eingangs bereits ausgeführt, besteht eine Szenerie im Sinne dieser Anmeldung aus einem Satelliten, einem Reflektor und einem virtuellen Fahrzeug.As already stated at the beginning, is a scene within the meaning of this application from a satellite, a reflector and a virtual vehicle.

Ein entsprechendes Modell zum Nachbilden eines Reflektors ist in 9 dargestellt. Wie dem Modell zu entnehmen ist, werden Kurs und Azimut eingegeben und aus diesen der relative Winkel gebildet. Ferner werden Elevation und Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingegeben. Als Ausgang wird dann der Delay τ sowie die Phase φ erhalten.A corresponding model for simulating a reflector is in 9 shown. As can be seen from the model, the course and the azimuth are entered and used to form the relative angle. Further, elevation and speed of the vehicle are input. The output then the delay τ and the phase φ is obtained.

Zu beachten ist noch, dass der virtuelle Satellit nicht im Azimut steht, sondern im relativen Winkel zwischen dem Kurs in x-Richtung und dem Azimut. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug nach Norden fahren würde, steht auch in der virtuellen Szenerie der Satellit genau im Azimut. Wenn das Fahrzeug jedoch leicht nach Osten fährt, dann wird auch der Satellit nach Westen "gedreht". Im Modell fährt dann das Fahrzeug weiter geradeaus in x-Richtung (nach Norden).To note that the virtual satellite is not in azimuth, but in the relative angle between the course in the x-direction and the azimuth. For example, when driving a vehicle north would, stands even in the virtual scenery the satellite is exactly in the azimuth. If however, if the vehicle moves slightly to the east, then the satellite will too "turned" to the west. In the model then drives Continue straight on in the x direction (north).

Da die Position des Empfängers, die Position des Reflektors R und die Position des Satelliten S bekannt sind, kann nunmehr der Delay τ berechnet werden. Hierzu wird ein Reflektor R an einer zufällig ausgewählten Stelle erzeugt und mit dem Empfänger an dem Reflektor vorbei gefahren. Nunmehr können so wohl der Delay Δτ und die Phase φ_D geometrisch berechnet werden

wobei dann r →_r und r →_z die Vektoren von einem Empfänger zu dem Reflexionspunkt bzw. dem Satelliten sind und das skalare Produkt r →_r(x)·r →_z(x) die Projektion von r →_r in r →_z ist.Since the position of the receiver, the position of the reflector R and the position of the satellite S are known, the delay τ can now be calculated. For this purpose, a reflector R is generated at a randomly selected location and moved with the receiver past the reflector. Now, the delay Δτ and the phase φ _D can be calculated geometrically

where r → _r and r → _{z are} the vectors from a receiver to the reflection point or the satellite and the scalar product r → _r (x) · r → _z (x) is the projection of r → _r into r → _z ,

Die Phasenänderung in dem reflektierten Signal hängt nur von r →_r und der Wellenlänge λ ab. Folglich gilt

The phase change in the reflected signal depends only on r → _r and the wavelength λ. Consequently,

Dieser Prozess ist vorteilhafterweise bewegungsabhängig.This Process is advantageously motion-dependent.

Aufgrund der bekannten Geometrie ist bekannt, wo sich der Reflektor befindet und durch das Vorbeifahren an dem Reflektor kann für jeden Zeitpunkt der Delay Δτ und die Phase φ_D berechnet werden.Due to the known geometry, it is known where the reflector is located, and by passing the reflector, the delay Δτ and the phase φ _D can be calculated for each time.

Während der Laufzeit eines Reflektors wird eine virtuelle Fahrt durchgeführt und zu einem geeigneten Zeitpunkt wird ein Reflektor erzeugt, welcher solange aktiv bleibt, bis die zurückgelegte Wegstrecke länger ist als die Lebensdauer, d.h. die vorher gewählte Lebensdauer. Mit anderen Worten, nach einer gewissen Zeit verschwindet der Reflektor.During the Runtime of a reflector, a virtual ride is performed and At a suitable time, a reflector is generated, which remains active until the distance traveled is longer than the life, i. the previously selected lifetime. With others Words, after a while the reflector disappears.

In vorteilhafter Weise kann auch noch ein farbiger Rauschprozess hinzugefügt werden. Eine derartige Überlagerung des Rauschens ist im unteren Teil der 9 angeführt. (Siehe S. 19, Z.1)Advantageously, a colored noise process can also be added. Such a superposition of the noise is in the lower part of the 9 cited. (See p. 19, Z.1)

Ein besonderer Vorteil des Prozesses zum Nachbilden eines Reflektors ist unter anderem auch darin zu sehen, dass mit relativ kleinen Datenbanken verhältnismäßig große Szenarien nachgebildet werden können. Natürlich werden die Datenmengen größer, je feiner die Elevation aufgelöst wird. In der durchgeführten Messkampagne ist mit einer 5° Elevation, wie eingangs beschrieben, begonnen worden und dann in 10-er Sprüngen bis 90° fortgefahren worden.One particular advantage of the process of emulating a reflector is also to be seen in the fact that with relatively small Databases relatively large scenarios can be reproduced. Naturally the data volumes get bigger, ever finer the elevation dissolved becomes. In the conducted measuring campaign is with a 5 ° elevation, as described above, started and then in 10-jumps until 90 ° continued Service.

Bestimmung einer aktuellen Anzahl ReflektorenDetermination of a current Number of reflectors

Eine Fourier-Transformation des in 10 wiedergegebenen Beispiels zeigt zwei Prozesse, nämlich einen sehr schmalbandigen Prozess hoher Leistung und einen breitbandigen Prozess niedriger Leistung. Der schmalbandige Prozess gibt hierbei die sich ändernden Mehrwegebedingungen in Straßen wieder, während die Änderungen sich durch verschiedene Haustypen sowie kleinere Objekte, wie Bäume, Verkehrszeichen, Lichtmasten u.ä. erklären lassen. Beide Prozesse sind für verschiedene Elevationen angenähert und in einem sogenannten "Echo-Nummer-Generator" implementiert. Die Prozesse können vorteilhafterweise wegabhängig modelliert werden.A Fourier transform of the in 10 In the example given, two processes are shown, namely a very narrow-band high-performance process and a low-power broadband process. The narrowband process reflects the changing multipath conditions in roads, while the changes are due to different types of houses and smaller objects such as trees, traffic signs, light poles and the like. explain. Both processes are approximated for different elevations and implemented in a so-called "echo number generator". The processes can advantageously be modeled path-dependent.

Die kumulative Verteilungsfunktion (CDF) eines schmalbandigen Prozesses mit einer Leistung P_n ist durch eine teilweises lineare Funktion P(X) angenähert, um diesen Effekt genau zu modellieren.The cumulative distribution function (CDF) of a narrowband process with a power P _s is approximated by a partial linear function P (X) in order to model this effect accurately.

Der Breitbandprozess kann am besten als farbiges Rauschen modelliert werden, das durch ein Digitalfilter mit n = 7 parameterisiert ist:

The broadband process can best be modeled as colored noise parameterized by a n = 7 digital filter:

Ein rekursives Filterdesign, das in die Yulewalk-Funktion in Matlab implementiert ist, wird verwendet, um das spezifische Frequenzverhalten auszubilden. Eine synthetische Echoanzahl N_e(x) kann nunmehr als Summe eines schmalbandigen Signals N_n(x), eines breitbandigen Signals N_w(x) und dem Mittelwert n an Echos berechnet werden.A recursive filter design implemented in the Yulewalk function in Matlab is used to build the specific frequency response. A synthetic echo number N _e (x) can now be calculated as the sum of a narrow-band signal N _n (x), a broadband signal N _w (x) and the mean value n be calculated on echoes.

Das schmalbandige niederfrequente Signal wird durch eine Summe von Trägern N_c mit Gauß-verteilten Frequenzen f_i,n angenähert, die entsprechend der PDF (Probability Density Function) p(x)

verteilt sind und gleichverteilte Anfangsphasen φ_i,n haben.The narrowband low frequency signal is approximated by a sum of carriers N _c with Gaussian distributed frequencies f _{i, n} corresponding to the PDF (Probability Density Function) p (x).

are distributed and have equally distributed initial phases φ _{i, n} .

Das breitbandige Signal wird durch Multiplizieren mit einem Leistungfaktor P₁ bzw. P₂ und Addieren einer Konstanten C₁ bzw. C₂ sowie Addieren der beiden Zweige und Begrenzen in einem Begrenzer, Filtern von weißem Gauß-Rauschen mit einer spektralen Leistungsdichte von N_o = 1 W/Hz realisiert. Damit ist der stochastische Prozess abgeschlossen (3). Ein Beispiel für die sich ergebende Anzahl von Reflexionen ist in 11 dargestellt. Gegebenenfalls auftretende negative Echos werden eliminiert, indem sie null gesetzt werden.The broadband signal is obtained by multiplying by a power factor P ₁ or P ₂ and adding a constant C ₁ or C _2, respectively, and adding the two branches and limiting in a limiter, filtering white Gaussian noise with a spectral power density of N _o = 1 W / Hz realized. This concludes the stochastic process ( 3 ). An example of the resulting number of reflections is in 11 shown. Optionally occurring negative echoes are eliminated by setting them to zero.

Abschattung des direkten Pfades durch HäuserShadowing of the direct Path through houses

Selbstverständlich können bei einem realistischen Kanalmodell auch mehrere Häuserzellen modelliert werden. Der Einfachheit halber ist im folgenden jedoch immer nur von einer Häuserzeile gesprochen.Of course, at a realistic canal model also several houses cells are modeled. For the sake of simplicity, however, below is always only one of them row of houses spoken.

Bei dem erfindungsgemäßen Kanalmodell bewegt sich, wie in 12 dargestellt, ein Fahrzeug F nur in x-Richtung. Häuser H Gauß-verteilt mit minimaler, maximaler und mittlerer Höhe und statistisch verteilten Lücken, Bäume BZ unterschiedlicher Höhe und mit unterschiedlich großen Kronen in gleichen, unterschiedlichen oder statistisch verteilten Abständen und Lichtmasten P in gleichen, unterschiedlichen oder statistisch verteilten Abständen, befinden sich rechts und links entlang einer geraden, in x-Richtung verlaufenden Straße ST.In the channel model according to the invention moves, as in 12 shown, a vehicle F only in the x direction. Homes H Gauss-distributed with minimum, maximum and average height and statistically distributed gaps, trees BZ of different heights and with different sized crowns in equal, different or statistically distributed distances and light poles P in the same, different or statistically distributed distances, are right and left along a straight, running in the x direction ST.

Eine künstliche Szenerie kann somit aus derartigen Häuserzeilen entlang einer Straße bestehen, auf welcher zwischen den Häuserzeilen hindurch gefahren wird; Kreuzungen, Plätze u.ä. sind durch Lücken in der künstlichen Szenerie abgebildet.A artificial Scenery can thus consist of such rows of houses along a street, on which between the rows of houses is driven through; Crossings, places and the like are through gaps in the artificial one Scenery pictured.

13a zeigt schematisch über einem Haus einen Satelliten sowie eine Beugung eines Signals an einer Häuserfront. 13b zeigt einen Graphen betreffend eine Messung einer durch eine "Häuserfront" hervorgerufenen Beugung entlang einer Fahrstrecke. Die Fahrstrecke ist auf der Abszisse in m und die in dB wiedergegebene Leistung ist auf der Ordinate aufgetragen. Im linken Teil des Graphen besteht eine gute Übereinstimmung einer modulierten und einer gemessenen Oszillation. 13a shows schematically over a house a satellite and a diffraction of a signal on a house front. 13b FIG. 12 is a graph relating to measurement of "house front" diffraction along a route. FIG. The driving distance is on the abscissa in m and the power expressed in dB is plotted on the ordinate. In the left part of the graph, there is a good match between a modulated and a measured oscillation.

Bereits in der Nähe der Dachkante beginnt eine Oszillation der Leistung, weil sich der direkte Pfad dem an der Dachkante gebrochenen Pfad phasenrichtig überlagert. Es kommt teilweise zu Auslöschungen, daher die Einbrüche und teilweise zu phasenrichtigen Ergänzungen, daher die Überhöhungen.Already near the edge of the roof begins an oscillation of power because of the direct path superimposed on the path broken at the edge of the roof in the correct phase. It sometimes comes to extinctions, hence the burglaries and sometimes in-phase additions, hence the elevations.

Etwa bei 3385 m ist die "Dachkante der Häuserzeile" erreicht; der Satellit wird von der "Häuserzeile" zunehmend verdeckt. Die Leistung fällt daher sehr schnell ab, und liegt bei etwa –20 dB. Diese Verhältnisse lassen sich mit dem bekannten "Knife-Edge-Beugungsmodell" modellieren.Approximately at 3385 m is the "roof edge the row of houses, the satellite is increasingly obscured by the "row of houses". The performance is falling therefore very fast, and is about -20 dB. Let these conditions to model with the well-known "Knife Edge Diffraction Model".

In 13b sind die gemessenen Werte durch eine ausgezogene Linie wiedergegeben, während die gestrichelte Linie die modulierte berechnete Dämpfung gemäß dem "Knife-Edge-Beugungsmodell" wiedergibt. Es ergibt sich eine nahezu perfekte Übereinstimmung zwischen Messung und Modell. Es könnte auch noch ein weiterer statistischer Prozess hinzugefügt werden, bei welchem die Rauheit des Gebäudes berücksichtigt wird.In 13b For example, the measured values are represented by a solid line, while the dashed line represents the modulated calculated attenuation according to the Knife Edge Diffraction Model. This results in a near perfect match between measurement and model. It could also be added another statistical process, in which the roughness of the building is taken into account.

Abschattung des direkten Pfades durch BäumeShadowing of the direct Path through trees

Selbstverständlich können mit einem realistischen Kanalmodell auch mehrere Bäume modelliert werden. Der Einfachheit halber wird nachstehend von einem Baum gesprochen. Bäume haben wegen ihrer Äste und Blätter eine sehr komplexe Struktur. Wenn sich Bäume im direkten Übertragungsweg (LOS) der von einem Satelliten eines Navigationssystems abgestrahlten Signale befinden, werden, wie umfangreiche Messungen des Anmelders gezeigt haben, die LOS-Signale durch Baumkronen gedämpft, während sie an Baumstämmen gebeugt werden.Of course, with a realistic channel model, several trees can be modeled the. For the sake of simplicity, a tree will be referred to below. Trees have a very complex structure because of their branches and leaves. If trees are in the direct transmission path (LOS) of the signals radiated by a satellite of a navigation system, as extensive measurements by the Applicant have shown, the LOS signals are attenuated by treetops while being diffracted by tree trunks.

Wie der schematischen Darstellung in 14 zu entnehmen ist, lassen sich gemäß der Erfindung Bäume bzw. Baumkronen durch homogene Körper beispielsweise in Form von "Baum"-Zylindern BZ nachbilden, die an einer nicht näher bezeichneten Straße stehen können, auf welcher sich ein skizzenhaft angedeutetes Fahrzeug F mit einem Empfänger E befindet. Ein den linken Baum bzw. dessen Krone nachbildender "Baum"-Zylinder BZ hat eine Höhe h_k und einen Durchmesser d_k und soll eine entsprechend zu wählende Baumdichte in einem stochastischen Prozess haben. Der direkte Übertragungsweg (LOS) eines von einem nicht dargestellten Satelliten eines Satellitennavigationssystems ausgestrahlten Signals s₁ ist durch eine den "Baum"-Zylinder BZ durchdringende Linie angedeutet.As the schematic representation in 14 can be seen, can be reproduced according to the invention, trees or treetops by homogeneous body, for example in the form of "tree" cylinders BZ, which may be on a road not designated in detail, on which a sketchy hinted vehicle F with a receiver e located. A "tree" cylinder BZ simulating the left tree or its crown has a height h _k and a diameter d _k and should have a corresponding tree density to be selected in a stochastic process. The direct transmission path (LOS) of a radiated from an unillustrated satellites of a satellite navigation system signal s ₁ is indicated by the "tree" cylinder BZ penetrating line.

Wenn sich das Fahrzeug F entlang der Straße bewegt, wird das Signal s₁ durch den "Baum"-Zylinder BZ gedämpft und erreicht entsprechend gedämpft den Empfänger E.When the vehicle F moves along the road, the signal s ₁ is attenuated by the "tree" cylinder BZ and accordingly reaches the receiver E.

Diese Dämpfung ist bezüglich des durch den "Baum"-Zylinder BZ gedämpften Signals s₁ in 16 dargestellt, wobei auf der Abszisse die Fahrstrecke in m und auf der Ordinate die Leistung in dB aufgetragen ist.This attenuation is with respect to the attenuated by the "tree" cylinder BZ signal s ₁ in 16 represented, on the abscissa the distance in m and on the ordinate the power in dB is plotted.

Die Einbuchtung in dem Graphen von 16 gibt die durch den "Baum"-Zylinder BZ verursachte Dämpfung wieder, welche in 15 beispielsweise in der Größenordnung von etwa 7 dB liegt. Hierdurch ist der deterministische Modellierungsanteil gebildet.The indentation in the graph of 16 represents the attenuation caused by the "tree" cylinder BZ, which in 15 for example, on the order of about 7 dB. This forms the deterministic modeling component.

Wie in 15 dargestellt, kann ein LOS-Signal durch Bäume gedämpft werden. Das in 15 wiedergegebene Signal wurde bei einer Vorbeifahrt an drei Bäumen gemessen. Der gemessene Prozess hängt einerseits von der Länge des LOS-Signals in der Baumkrone ab und andererseits ist ein zusätzlicher Prozess sichtbar, welcher durch Zweige und Blätter hervorgerufen wird.As in 15 shown, a LOS signal can be attenuated by trees. This in 15 The signal reproduced was measured when passing three trees. The measured process depends on the one hand on the length of the LOS signal in the treetop and on the other hand, an additional process is visible, which is caused by branches and leaves.

Um die in 15 wiedergegebenen gemessenen Signale nachzubilden, wurde eine Kombination aus einem dielektrischen dämpfenden Zylinder, welcher den Durchgang durch die Baumkrone mit einem konstanten Dämpfungsfaktor α_tr pro Meter modelliert und einem statistischen Fadingprozess vorgenommen, welcher die Zweige und Blätter modelliert. Beide Effekte sind jedoch nur von der Empfängerposition x abhängig und damit ausschließlich wegabhängig. Daher wurde das gemessene Signal als eine Funktion von x analysiert, um Parameter für den stochastischen Prozess herzuleiten.To the in 15 To model reproduced measured signals, a dielectric damping cylinder combination was modeled which modeled passage through the treetop at a constant attenuation factor α _tr per meter and a statistical fading process which models the branches and leaves. However, both effects are dependent only on the receiver position x and thus only path-dependent. Therefore, the measured signal was analyzed as a function of x to derive parameters for the stochastic process.

Durch Teilen des gemessenen Signals durch eine tiefpassgefilterte Version, welche zu dem zylinderförmigen Modell mit imaginärer Dielektrizitätskonstante passt, konnte der verbleibende stochastische Prozess isoliert werden. Die Amplitudenverteilung dieses Prozesses kann vorteilhafterweise Rayleigh-verteilt modelliert werden.By Dividing the measured signal by a low-pass filtered version, which to the cylindrical Model with imaginary permittivity fits, the remaining stochastic process could be isolated. The amplitude distribution of this process can advantageously Rayleigh-distributed be modeled.

Aus Messungen konnte berechnet werden, dass ein Konstantanteil in dem Modell vorhanden ist. Insofern ist es vorteilhaft, in der Modellierung ebenso einen Konstantanteil hinzuzufügen. Die Amplitudenverteilung ändert sich dann von der erwähnten Rayleigh-Verteilung hin zu einer Rice-Verteilung. Das Verhältnis von zeitvariantem und konstantem Anteil des Rice-Faktors kann dann angegeben werden. Die Inphasen- und Quadraturkomponente ist bezüglich dieser Amplitude Gauß-verteilt.Out Measurements could be calculated that a constant proportion in the Model is available. In that sense, it is beneficial in modeling also add a constant component. The amplitude distribution changes then from the mentioned Rayleigh distribution towards a Rice distribution. The ratio of time-varying and constant proportion of the Rice factor can then be stated. The in-phase and quadrature components are Gaussian-distributed with respect to this amplitude.

Der gesamte Dämpfungskoeffizient A(x) durch das zylindrische "Baumkronen"-Modell, bei welchem der Rice'sche Fadingprozess der deterministischen Dämpfung des dielektrischen Zylinders überlagert ist, kann dann folgendermaßen berechnet werden: A(x) = atrltr(x)·Astoch(x)mit

wobei

das konstante Signal des Rice-Prozesses mit einer zufällig gewählten Phase φ_c∊[0,2π] darstellt. Das Fadingsignal wird aus dem normierten Gauß'schen Wegleistungsspektrum S_tr(X) hergeleitet:

wobei das Wegleistungsspektrum in diesem Zusammenhang ein Leistungsdichtespektrum aus der Fourier-Transformation eines Signals bezüglich des Wegs und nicht, wie sonst üblich, bezüglich der Zeit darstellt und wobei die Standardabweichung σ gegeben ist durch

The total attenuation coefficient A (x) through the cylindrical "tree top" model, in which the Rice fading process is superimposed on the deterministic damping of the dielectric cylinder, can then be calculated as follows: A (x) = a tr l tr (X) · A stoch (X) With

in which

represents the constant signal of the Rice process with a random phase φ _c ε [0,2π]. The fading signal is derived from the normalized Gaussian path power spectrum S _tr (X):

wherein the path power spectrum in this context represents a power density spectrum from the Fourier transform of a signal with respect to the path and not, as usual, with respect to the time and wherein the standard deviation σ is given by

Der stochastische Prozess A_stoch(x), welcher durch die Summe der Konstanten und das Fadingsignal gegeben ist, wird durch den Faktor

normiert.The stochastic process A _stoch (x), which is given by the sum of the constants and the fading signal, is determined by the factor

normalized.

Zur realistischen Nachbildung von Körpern, insbesondere Baumstämmen, wird ein solcher Körper mit dem sogenannten Double- Knife-Edge-Modell modelliert. In 17 ist die nahezu perfekte Übereinstimmung zwischen Modell und Messung wiedergegeben. Auch dieser Prozess ist wiederum nur positions- und damit wegabhängig.For the realistic reproduction of bodies, in particular tree trunks, such a body is modeled using the so-called double-knife-edge model. In 17 is the near perfect match between model and measurement. Again, this process is only position-dependent and thus path-dependent.

Eine vorteilhafte Implementierung wird nachstehend angegeben, wobei das Fadingsignal als eine Summe von N_c Trägern mit Gauß-verteilten Frequenzen f_i,tr und gleichverteilten Phasen φ_i,tr realisiert ist:

An advantageous implementation is given below, wherein the fading signal is realized as a sum of N _c carriers with Gaussian distributed frequencies f _{i, tr} and equally distributed phases φ _{i, tr} :

In 14 ist schematisch ein Stamm des Baums durch einen kreiszylindrische "Pfosten" P nachgebildet. Ein von einem Satelliten beispielsweise eines Navigationssystems ausgestrahltes Signal s₂ wird an dem "Pfosten" P an zwei gegenüberliegenden Stellen des "Pfosten" P gebeugt, was in 14 durch zwei kurze gestrichelte Linien angedeutet ist. Diese Beugung durch den einen Baumstamm nachbildenden "Pfosten" P lässt sich mit Hilfe eines Double-Knife-Edge-Modells nachbilden.In 14 schematically a stem of the tree by a circular cylindrical "post" P is modeled. A signal s ₂ radiated from a satellite of, for example, a navigation system is diffracted at the "post" P at two opposite locations of the "post" P, which is shown in FIG 14 is indicated by two short dashed lines. This diffraction by the "post" P simulating a tree trunk can be simulated with the help of a double-knife edge model.

Dasselbe gilt für in 17 schematisch wiedergegebene Masten, wie Lichtmasten, Laternen oder dergl. die ebenfalls als senkrecht ausgerichtete "Pfosten" wiedergegeben sind.The same goes for in 17 schematically reproduced masts, such as light poles, lanterns or the like. Which are also shown as vertically oriented "posts".

In 17a sind die mit Hilfe der Double-Knife-Edge-Modellierung erhaltenen Werte den bei einer Messkampagne gemessenen Werten überlagert. In 17b, in welcher auf der Abszisse die Entfernung in m und auf der Ordinate die Leistung in dB aufgetragen sind, ist der gemessene Signalverlauf durch eine ausgezogene Linie und der modellierte Signalver lauf durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben. Somit besteht eine sehr gute Übereinstimmung zwischen gemessenem und modelliertem Signalverlauf. Auch diese Funktion ist bewegungsabhängig und nicht zeitabhängig.In 17a For example, the values obtained using Double Knife Edge modeling are superimposed on the values measured during a measurement campaign. In 17b in which the distance in m is plotted on the abscissa and the power in dB is plotted on the ordinate, the measured signal curve is represented by a solid line and the modeled signal curve by a dashed line. Thus, there is a very good match between measured and modeled waveform. This function is also motion-dependent and not time-dependent.

In 18 ist eine Struktur eines Kanalmodells wiedergegeben, das vier Eingabeparameter aufweist, die zeitlich abgetastete Empfänger-/Nutzer-Geschwindigkeit, den Kurs des Empfängers/Nutzers, sowie den Azimut und die Elevation des Satelliten.In 18 is a structure of a channel model reproduced having four input parameters, the time-sampled receiver / user speed, the course of the receiver / user, and the azimuth and elevation of the satellite.

Diese Werte werden in ein Bewegungsmodell eingegeben, das aus Geschwindigkeit, Abtastrate (Abtastdauer), Kurs und Satellitenkurs zwei Werte berechnet, nämlich den x-Weg (da in diesem Modell nur in x-Richtung gefahren wird), die eingegebene Satelliten-Elevation und den relativen Azimut, wozu die Differenz aus dem Kurs des Nutzers und dem Satellitenazimut gebildet wird. Wenn in der realen Welt in eine Kurve gefahren wird, wird im Kanalmodell geradeaus in x-Richtung beispielsweise durch eine Häuserzeile gefahren; hierzu wird nur der Satellit "zur Seite gedreht", wodurch ein "Um-die-Kurve-fahren" simuliert wird.These values are entered into a motion model that calculates two values from velocity, sampling rate (sampling duration), heading, and satellite heading, namely, the x-way (since this model is only traversed in the x-direction), the satellite elevation input, and the relative azimuth, for which the difference is formed from the course of the user and the satellite azimuth. If in the real world ge in a curve drive is in the channel model straight ahead in x-direction, for example, driven through a row of houses; For this purpose, only the satellite is "turned to the side", whereby a "turn-the-corner-drive" is simulated.

Claims

A process for the replica of a multipath transmission channel, characterized in that a transmitter is placed and at least one reflector is determined stochastically and the delay Δτ

and Doppler phase φ _D

where x is the direction of travel, r → _r and r → _{z are} the vectors from a receiver to the reflector or satellite, the scalar product r → _r (x) · r → _z (x) is the projection of r → _r in r → _z and λ is the wavelength.

Method according to claim 1, characterized in that that the position of a reflector is created using elevation and / or azimuth dependent Statistics random selected becomes.

Method according to claim 2, characterized in that the statistics are generated with the help of measurements.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the statistics by multiplying the unconditional Probability and the relative impact probability in dependence be determined by the azimuth.

Method according to claim 1, characterized in that that the performance of a reflector based on elevations- and / or azimuth-dependent Tables or functions are determined statistically.

Method according to claim 5, characterized in that that the tables are created based on measurements.

Method according to claim 1, characterized in that that a Rice factor consisting of a constant and a variant Constituent is statistically recorded and selected.

Method according to claim 1, characterized in that that the selected one elevation dependent Rice factor is formed from measurements.

Method according to claim 1, characterized in that that the reflector has a lifetime in meters corresponding to one Driving distance of a virtual vehicle having, based on Create tables and / or functions based on measurements.

Method according to claim 1, characterized in that that the reflector with the virtual vehicle with corresponding Speed moved.

Method according to claim 1, characterized in that that overlays a time-variant process which is white Noise and spectral measurements based on filtering generated becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that to generate a stochastic size two weighted processes, namely at least one narrowband process and at least one broadband Process linear overlaid each by their spectra, means and variances represents become.

Method according to claim 12, characterized in that that the two processes are formed from measurement data.

Method according to claim 12, characterized in that that a stochastic quantity thus generated represents a number of echoes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that for simulating a signal diffraction at edges, especially at house edges, such a diffraction on edges with modeled the so-called Knife Edge Model.

Method according to claim 15, characterized in that that a statistical process is superimposed on the knife-edge model becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the realistic reproduction of bodies, in particular Treetops are a deterministic process of a regular body superimposed stochastic process which is won from statistics.

Method according to claim 17, characterized in that that the deterministic process as a passageway through a homogeneous cylindrical body with imaginary permittivity is calculated.

Method according to claim 17, characterized in that that electrical parameters from measured data, in particular attenuation per Meter selected become.

Method according to claim 17, characterized in that that exclusively travel-dependent stochastic process described by a spatial frequency spectrum or based on measurement data.

Method according to claim 17, characterized in that that the stochastic process is a Rice factor consisting of a constant signal component and a time-variant component.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the realistic reproduction of bodies, in particular Post such a body is modulated with the so-called Double Knife Edge model.