三维高斯波束跟踪传播损耗预测改进模型

针对传统射线跟踪法需要考虑绕射并涉及接收球处理,从而算法复杂、计算量大等缺点,提出了一种基于三维高斯波束跟踪和二维网格加速的电波传播预测模型。该模型通过Gabor分解法将任意口径场分布展开为高斯型口径分布,直接实现了波场积分的离散化处理;高斯波束场采用复射线场模拟,并借助几何光学法加以复延拓,可处理反射、绕射和折射等复杂问题。相比传统射线跟踪法,本文模型无需考虑接收球处理和绕射,具有数学推导简单以及计算量小等优点。数值仿真结果表明,新模型预测精度与传统射线跟踪法基本相当,但预测效率可提高数十倍。     

用射线跟踪法对室内电波传播进行预测

根据室内电波传播的特点，对室内电波的反射，透射和绕射等传播路径进行了分析，首次考虑了多层介质的反射，透射以及棱角边缘的绕射，建立了基于射线跟踪法的二维和三维传播预测模型，根据这些模型能够计算出室内各处电波传播的路径损耗。计算结果与测量结果符合很好。同时，将二维和三信跟踪预测结果作了比较，结果表明在有些情况下二维跟踪更经济实用。     

用射线跟踪法预测室内电波传播模型

介绍了利用射线跟踪法预测室内电波传播模型的方法。该模型基于电磁场传播的物理模型,根据几何光学与一致绕射理论计算复杂电磁环境下信号的直射、反射和绕射多径传播,获得特定场景下信号覆盖强度、多径传播延时等数据,为室内基站优化和信道模型提取提供指导。     

基于三维的射线跟踪八叉树算法的城市微区电波传播预测算法模型

本文建立了一种有效的基于射线跟踪技术的三维城市微区电波传播预测的计算模型.该模型将计算机图形学中的八叉树分区技术扩展至射线跟踪技术,并由此提出了一种新的有效的射线跟踪算法,射线跟踪八叉树算法.并基于几何光学、一致性绕射(UTD)对场强进行计算,所得结果与实测值及FDTD的结果进行了比较.     

电波传播

0309659基于三维的射线跟踪八叉树算法的城市微区电波传播预测算法模型[刊]/周力//电子学报.—2002,30(12).—1776～1778(K)本文建立了一种有效的基于射线跟踪技术的三维城市微区电波传播预测的计算模型。该模型将计算机图形学中的八叉树分区技术扩展至射线跟踪技术,并由此提出了一种新的有效的射线跟踪算法,射线跟踪八叉树算法。并基于几何光学、一致性绕射(UTD)对场强进行计算,所得结果与实测值及 FDTD 的结果进行了比较。参5     

利用射线跟踪方法进行微蜂窝电波传播预测

由于传播环境有较大差异，微蜂窝电波传播预测无法借用大蜂窝的模型，射线跟踪方法是解决这一问题很有效的途径。本文提出了一种适合微蜂窝的“先平面后空间”的射线跟踪模型，这种模型避免了复杂的三维跟踪，使三维问题得以用两维手段解决，使预测精度和计算复杂性得到合理兼顾，本文还探索了自动建立建筑物数据库的方法，基于几何光学和一致性绕射理论对跟踪射线的场强进行了计算，并在最后用实测验证了预测结果。     

移动数字电视覆盖预测的射线跟踪模型

中国的几十座城市先后实现了车载移动接收数字电视。当发射天线位置高于城市中的高架桥时,直视区域中桥下道路上的信号覆盖受到桥建筑的影响。为预测毗邻高架桥的地面道路上数字电视信号传播损耗,提出了一种以几何光学理论、几何绕射理论及一致性绕射为基础的三雏射线跟踪模型。综合考虑直射线、地面反射线及桥劈绕射线三种因素,给出计入桥劈绕射的四射线及六射线模型。多径模型计算结果及实测结果表明发收天线间距相同时,覆盖视距区域中毗邻桥梁的地面道路上信号路径增益值因绕射波干涉上下波动;多径射线跟踪模型将有助于移动数字电视的覆盖规划。     

电波传播抛物方程模型在航空通信中的应用

针对航空通信中电波传播损耗预测需要满足精确性、实时性及复杂环境适应性的要求,在分析电波传播损耗对航空通信系统作用范围的影响基础上,采用抛物方程模型研究了航空通信中电波在空间区域的传播特性。该模型利用分步傅里叶算法实现快速求解,采用边界平移法处理复杂地形边界,并通过非均匀网格技术提高空间任意一点的场强计算精度,从而改善了复杂环境下电波传播损耗预测的精确性和实时性。将该模型应用于真实地形环境下的航空通信仿真算例中,仿真结果表明：该模型能有效预测复杂环境下电波的传播损耗,评估在正常通信条件下飞行器的飞行范围、最大飞行距离以及最低飞行高度等性能。     

基于射线跟踪的空地毫米波传播损耗预测

传播毫米波传播损耗模型假设收发端天线高度比较低,不直接适用于空地传输场景,本文基于射线跟踪原理提出了一种空地场景下毫米波通信的传播损耗统计模型。该模型推导分析了视距、反射、绕射和无信号四种不同传播情况的路径概率,并综合考虑了环境、频率、距离和天线高度等因素对路径损耗的影响。仿真分析结果表明,本文模型对不同场景和传播高度都具有良好的适用性,对于非视距情况的细化分类使其计算结果,比传统模型更为精确且与射线跟踪仿真结果更为吻合,可用于空地毫米波通信系统设计和算法优化等领域。      

月表无线信道仿真

基于自由空间传播模型(ITM)对月表电波传播损耗进行分析,主要考虑了电波的自由空间传播损失,反射、散射和绕射发生的条件以及对电波传输的影响.根据对月表电波的传播分析,建立了月表无线信道仿真模型,并应用Matlab进行了模拟仿真.对于月球通信设备的设计具有参考意义.     

预测毫米波雾衰减的抛物方程模型研究

雾是影响毫米波通信系统性能的典型气象条件之一.针对传统经验模型无法精确预测多径效应下的电波传播问题,给出了基于抛物方程的雾衰减预测模型.以自由空间雾特征衰减的预测为例,将本文模型与Rayleigh近似及经验模型的计算结果进行对比,验证了该方法的可靠性.最后将该模型应用于预测35 GHz和94 GHz毫米波在分别含有平流雾和辐射雾的复杂环境中的传播特性,仿真结果表明该模型有效地反映了地形绕射、地表反射等对电波传播的影响,为快速准确地预测复杂地理环境及特殊气象条件中的电波传播特性提供了一种有效的预测模型.     

改进射线跟踪法效率的新方法

提高射线跟踪法的运算效率一直是进行电波预测的一大难题,本文分析了影响射线跟踪法效率的诸多因素,提出了一种改进二维微小区室外环境射线跟踪法效率的有效方法。该方法对室外建筑物环境进行分组,同时对环境中的绕射点进行绕射分区,以减少射线同建筑物的求交运算次数,大幅提高射线跟踪法的计算效率。仿真结果表明这种方法是有效的。     

微小区电波传播特性的分析

分析了一种新型微小区的电波传播，预测城市小区环境下的传播损耗。该方法建立在电波传播和几何光学理论及费塞尔理论的基础上，分析考虑了不同情况下电波的空间传播与屋顶衍射，计算出路径的传播损耗。     

基于三维高斯波束的传播损耗快速预测算法

针对复杂城市环境下利用三维高斯波束跟踪进行电波传播预测时,由于波束数目多且传播场景复杂,碰撞检测耗时长,导致预测效率低的问题,提出了一种基于网格分区的有效区域选择加速算法,该方法先对传播场景进行三维网格分区,并根据有效射线集中区域选择有效场景区域,以减少无效射线的跟踪,同时通过准确定位射线所在分区,减少相交测试的数目。仿真结果表明,加速后模型预测误差小于8dB,满足工程实际精度需求,而预测效率可提高约85%,适用于大规模复杂场景下的无线网络的规划、设计和优化。     

基于三维抛物方程的路径损耗预测模型

为实现通信网络的优质覆盖和基站选址的优化布局,研究城市环境中电波传播的路径损耗预测模型尤为必要。文章通过STL数据的三维重建技术,结合K-means聚类算法对传播环境进行电磁建模,采用三维抛物方程解算电波传播过程,形成了路径损耗预测模型。仿真结果与经验模型相比,表明本模型不仅能准确地反映出电波的衰减趋势,还可预测环境反射、散射造成的多径衰落;街道场景下本模型的仿真结果和实测路径损耗基本吻合,验证了本文模型的正确性。     

加速多镜像法对城市微小区电波传播的分析计算

基于电波传播基本原理,利用射线追踪方法、一致性绕射理论和镜像法,建立了一种新型圆柱体障碍物的城市微小区电波传播模型.采用遮挡测试、背面采集和降维处理等加速运算方法,加快了程序运行速度和镜像点的1找寻,最后给出了该环境下的路径损耗.并与实验结果相比较,其采集数据和理论数据基本吻合.     

一种基于支持向量机的电波传播损耗计算方法

当前,电磁环境日益复杂,电波传播损耗作为电磁环境分析领域的重要研究对象,其预测结果的准确性将直接影响频谱态势生成、用频兼容分析等实际效果。由于电磁波在传播过程中易受环境影响,传统方法采用单一模型计算电波传播损耗,潜在误差较大。本文提出一种基于支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的电波传播损耗计算方法。在训练阶段,采用不同传播环境下的感知数据对支持向量机模型进行训练;在测试阶段,以一定步长对传播路径进行分段,运用训练得到的支持向量机模型来对传播环境分段识别,继而采用各段识别结果相匹配的电波传播损耗模型分段计算损耗值并叠加为总的路径损耗值。仿真结果表明,相较于采用单一模型的传统方法,本文所提方法能够显著提高电波传播损耗计算精度。     

一种基于深度神经网络的电波传播损耗模型构建方法

将传统经验模型用于电波传播损耗计算,存在泛化性差等问题,在复杂传播环境下难以取得良好的计算效果。针对该问题,本文从数据驱动的角度出发,设计了一种基于深度神经网络的电波传播损耗模型构建方法并进行了仿真验证。首先,基于辐射源与接收机的距离特征及环境特征,构建一定地域内电磁环境感知数据与地形数据的联合数据集,作为本模型的数据源;其次,构建深度神经网络,迭代训练网络参数,并通过网格搜索法优化超参数;最后,运用联合数据集与深度神经网络模型开展计算机仿真实验。结果表明,提出的方法在复杂地域电波传播损耗计算方面能够取得良好的预测精度。     

复杂地形中的电波传播损耗预测研究

远距离不规则复杂地形中,电波传播损耗计算精度较低,对此,文中提出了一种基于地理信息系统并根据实际地形提高电波传播损耗计算精度的算法模型,构建了可视化的软件显示平台。首先,根据国际电信联盟(ITU-R)的P系列电波传播建议书,结合实际地理信息情况获取了地形和环境因子的数据。然后,通过数字地图模型,针对传播路径上各种不同地形区域,分别建立传播模型来计算电波传播损耗,并完成仿真计算界面的设计和实现。最后,给定收发天线高度和频率,依据实际地形,建立完整的电波传播模型进行仿真实验。结果表明,该算法模型不仅能得到传播路径上每一个点的损耗,而且与传统的Hata模型对比,该算法在不同区域和地形中敏感度更高,可以有效提升传播损耗计算精度,更适用于计算实际地形中远距离不规则复杂地形下的电波传播损耗,帮助改善通信质量。     

宏小区无线电波传播预测模型仿真分析

无线电波传播模型主要用于计算无线电波传播路径损耗中值.针对宏小区无线电波传播需要考虑地形、环境类型以及构成环境的材料等各方面因素,研究了奥村经验模型中参数的算法和取值,用MATLAB仿真依据线性回归校正算法校正奥村经验模型.仿真结果表明,在频率一定的情况下,随着收发距离d的增加,电波传播路径损耗也增大;建筑物的密度越大,电波传播路径损耗越大.仿真结果与实际环境测试数据一致,也验证了校正的奥村经验模型的可靠性.