第四章 建構及驗證空-時通道實體模型
4.6 空-時通道實體模型之驗證
4.6.1 Site 1
圖4-11 為距離起點 20 公尺實體傳播模型估算之 Power Azimuth Spectrum (PAS)之結果。圖中右上角的子圖為實體模型估算所繪出之各射線傳播路徑圖，
標記A 的脈衝為直接波；標記 B 的脈衝為受到工五館左下角牆角繞射所造成；
標記C 的脈衝是由工五館之牆面反射所造成；標記 D 的脈衝是由工五館右下角 牆角繞射所造成；標記E 的脈衝是由管二館下方牆角繞射所造成；標記 F 的脈 衝則為管二館下方牆面反射所產生。圖4-12 為該定點量測值之 PAS，由圖 4-11 對應圖 4-12 可發現主要的傳播路徑大多可利用實體模型計算得，但由量測圖 4-13 可知，每一個主要的射線附近皆伴隨數條功率較小或相近的射線，此傳播 叢集的現象乃極有可能由於該反射點或繞射點附近的散射效應（包括牆壁表面 的不規則、窗戶、牆角邊緣的不規則等原因），使得射線形成一個叢集入射至接 收陣列天線。圖4-11 中的直接波、反射波與牆角繞射波與量測值幾乎吻合，每 條的誤差皆在angle resolution 之內，但實體模型並未考慮出散射效應，例如圖 4-12 標記 B 附近較小的脈衝。
圖 4-13、圖 4-14 分別為實體模型估算值、量測值所繪出的 PDS，其中標 記A～F 所代表之脈衝與上述相同。圖 4-13 的x軸為過量延遲時間，而在此定 點第一個到達的射線為標記A 的直接波，對應到圖 4-14 標記 A 脈衝為 141.4ns，
因此圖4-13 的預估值加上 141.4ns 應該與圖 4-14 之量測值對應，標記 B～D 之 誤差值皆在time resolution 之內，而標記 E、F 則誤差分別為 20.5ns 與 15ns，此 誤差可能是由於電子地圖距離誤差或地形坡度所造成。圖4-15 則將實體模型估 算之TOA 與 AOA 結合繪出的 Delay-Azimuth Spectrum (DAS)，其中 delay 軸乃 是將實體模型所估算出之過量延遲時間(excess delay time)加上 141.4ns（圖 4-14 中，標記A 脈衝之 TOA），與量測值相當接近，由此可知量測所得之相對 TOA 與預估值非常吻合。
圖4-11 路徑 1，d = 20 公尺處，利用實體模型預估之 PAS，右上角圖代表發射 端到接收端的傳播路徑示意圖
圖4-12 路徑 1，d = 20 公尺定點量測之 PAS
圖4-13 路徑 1，d = 20 公尺處，利用實體模型預估之 PDS
圖4-14 路徑 1，d = 20 公尺定點量測之 PDS
圖4-15 路徑 1，d = 20 公尺處，利用實體模型預估之 DAS
(II) Path 2
圖4-16 為距離起點 90 公尺實體模型所估算之 PAS，此定點屬於 NLOS 的 環境。圖中標記A 的脈衝乃由工程五館右下牆角繞射所造成；標記 B 的脈衝是 受到工五館屋頂連續楔形屋頂繞射（如圖4-10 之機制）所造成；標記 C 的脈衝 為由圖書館之左下牆面反射所產生（反射點相當接近牆角），因此標記C 的接收 功率強度最高；標記 D～F 的脈衝則是受到管二館之牆角繞射所產生（詳現子 圖）。
圖4-17 為量測值之 PAS，由圖中顯示電磁波依然是以叢集的方式傳播，各 個接收功率較高的脈衝大多都可由實體模型估算出，其中除了標記C 脈衝之水 平入射角誤差為
3 . 1 °
外，其餘脈衝之入射角誤差皆在2 以內，誤差較大的原因° 乃是由於路徑2 為 NLOS 環境，訊號之間的 coherent 情形較為嚴重，雖然已使 用spatial smoothig technique 來降低訊號間的相關性，但 ESPRIT 演算法的效能 亦會降低。圖4-16 路徑 2，d = 90 公尺處，利用實體模型預估之 PAS
圖4-17 路徑 2，d = 90 公尺定點量測之 PAS
圖 4-18、圖 4-19 分別為實體模型估算結果、量測結果所繪出的 PDS，其 中標記 A～F 所代表的脈衝與前述相同。在此定點第一條到達接收端的電磁波 為標記A 之脈衝，其量測之延遲時間為 332.7ns，因此圖4-18 中每個脈衝加上 332.7ns應會與圖4-19 中的各個脈衝對應，其中標記 B 的脈衝在圖 4-19 中被標 記A 與 C 所遮蔽，標記 C～E 脈衝之延遲時間誤差值皆約 8ns左右，標記F 脈 衝的延遲時間誤差則略大於 8ns。利用實體模型計算之 TOA 與 AOA 繪出 Delay-Azimuth Spectrum，如圖 4-20 所示，其中 delay 的時間則由估算出的 TOA 加上332.7ns，與量測結果比較，發現主要傳播路徑大致吻合，僅缺乏叢集之效 應。
圖4-18 路徑 2，d = 90 公尺處，利用實體模型預估之 PDS
圖4-19 路徑 2，d = 90 公尺定點量測值之 PDP
圖4-20 路徑 2，d = 90 公尺處，利用實體模型預估之 DAS
4.6.2 Site 2