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.     

基于三维射线跟踪模型的电波传播预测研究

电波传播预测在现代无线通信系统中扮演着极其重要的角色，精确预测电波传播路径损耗为合理的微蜂窝无线网络规划、设计提供了必要条件。首先介绍了利用射线跟踪技术这种确定性的分析方法预测无线电波传播的理论基础和基本思想，接着详细论述了几种常用的射线跟踪方法，并对他们做了简单的比较，随后介绍了射线跟踪加速技术中的空间分区技术，最后展望了采来要解决的问题和发展方向。     

基于射线跟踪的城市环境电波传播预测仿真及实测

本文介绍了射线跟踪法的基本原理,并使用Wireless Insite软件对位于西安市区的某集群系统进行电波传播预测仿真;给出了移动场强测量方法并依据该方法对仿真结果进行实测验证;对比结果显示仿真结果与实测吻合度高.     

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。     

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。     

反向射线跟踪的反射算法

移动通信基站电磁波传播预测是移动通信网络设计的关键课题。城市中复杂的建筑物环境对电波传播有着很大的影响,射线跟踪方法则是研究在城市环境下电波传播特性的有力工具。目前对射线跟踪的研究大都集中在正向算法。反向算法虽更为精确,但实现过程复杂,因而少有涉及,且国内尚无较好的应用软件。文中对反向射线跟踪的反射算法进行了详细研究。     

并行射线跟踪算法及其在城市电波预测的应用

射线跟踪算法的计算量较大,耗时较长.针对这一问题提出并研究了对等模式和主从模式两类并行射线跟踪算法,结合MPI并行运算函数库,在局域网计算机簇中,实现了城市复杂微蜂窝环境的电波预测.结果表明,并行算法在精度相同的情况下,大大缩减了计算机运行时间.而且,主从模式在异类网络中具有更好的并行加速增益和负载均衡.     

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。     

用于微蜂窝电波传播预测的二维射线跟踪模型

提出了一种有效的微蜂窝电波传播预测模型，该模型基于射线跟踪法和UTD理论，并使用辐射源树的方法。该模型能用于由任意形状的建筑物和街道所组成的复杂传播环境中，只要这些建筑物和街道能用向量描述。由于该模型是从镜像法得到的，因此它和镜像法一样具有较高的计算效率；另外它能够找到从发射机到接收机之间的所有传播路径，因此有较高的精度。把该模型预测结果与测量结果以及另外一个模型预测结果进行了比较，结果表明该模型是一个较好的模型。     

反向射线跟踪法中垂直尖劈的绕射算法

移动通信基站电磁波传播预测是移动通信网络设计的关键课题。射线跟踪法是解决这一问题的有力工具。目前对射线跟踪法的研究大都集中在正向算法,反向算法虽更为精确,但实现过程较为复杂,因而少有涉及。城市建筑物的尖劈可分为垂直尖劈和水平尖劈,本文主要对反向射线跟踪法中的垂直尖劈绕射算法进行了详细研究。首先采用扫描算法求出可见劈表,找出有效传播路径,对每一条路径计算接收点场强,累加得出总的绕射场强。最后通过小区实例,验证计算方法。     

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。     

射线跟踪中三维矢量数据库建立方法

射线跟踪信道建模方法需要场景的三维矢量数据库,包括场景数据库和可见元(面、劈)数据库.本文提出了一种适用于城市微蜂窝和室内场景的三维矢量数据库建立方法.首先通过简化的三维CAD建模方法建立三维场景模型和数据库,然后使用修正的透视投影法建立视点关于场景的三维可见元数据库,并进一步分析了基于三维可见元数据库的射线跟踪模型计算复杂度.仿真结果表明,该方法能有效地降低射线跟踪信道建模方法的计算复杂度.     

基于射线寻迹的非视距被动声定位方法

基于射线寻迹的原理,提出了一种对被动声源进行非视距定位的方法。非视距声信号通常经过绕射到达基阵,根据广义费马原理,传播路径为一条短程线。在地理信息已知和多个基阵已测得声信号波达方向的情况下,对绕射信号的短程线上的离散点进行了射线寻迹,然后分析寻迹结果得到了有用的声源位置信息。障碍物为圆柱形或球形构成的仿真结果表明,声源位置估计值分布于一段平滑单调的曲线上。     

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。      

Modeling of 3D In—Building Propagation by Ray Tracing Technique

Ｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆ３ＤＩｎ－ＢｕｉｌｄｉｎｇＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎｂｙＲａｙＴｒａｃｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＧｏｎｇＫｅ；ＸｕＲｕｉ（ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｉｎ...     

一种基于射线跟踪的射线管分裂新方法

该文提出了一种基于射线跟踪方法的射线管分裂新技术--确定性射线管分裂法,同时给出该方法的解析分裂格式和完备性说明.仿真计算证明,在相同预测精度条件下,与两种已知的射线管方法相比,该方法具有花费CPU时间较少、计算效率较高的优点.用该方法在室内环境中进行接收功率预测,仿真结果与公开发表的文献结果相比,一致性良好.     

分析凋落波场传播的三维复射线理论

将二维复射线理论推广到三维空间，讨论无界均匀媒质中三维复射线场的基本特点，以及它在曲界面上的反射特性和在分层媒质中的传播特性。由于采用了复射线近轴近似和集合复射线技术，使分析过程显著简化。本文给出的这种理论分析方法可应用于激光射束在光学系统中的传播，雷达波束在天线罩中的传播，以及目标散射特性分析等。     

基于射线跟踪法的73 GHz走廊环境MIMO信道特性研究

为了研究5G室内走廊环境的毫米波传输特性,通过射线跟踪仿真方法预测了室内走廊环境下73 GHz毫米波MIMO信道特性。介绍了实验的仿真环境和射线跟踪仿真预测的实验方法和具体参数设置。研究了室内走廊环境下73 GHz毫米波MIMO信道的路径损耗、RMS时延扩展和MIMO信道容量变化。发现了路径损耗斜率和RMS时延数值较小。研究MIMO容量随距离变化时发现,收发机沿走廊纵向方向中间处会产生容量峰值,主要是由于该处散射丰富,NLOS分量大。研究MIMO容量特性发现增大天线间距和增大天线阵列规模可以提升容量,但是采用4×64 Massive MIMO相对于采用4×4 MIMO时容量提升较为有限。实验证实了73 GHz毫米波MIMO可以用于室内走廊环境。