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《中国人民解放军国防科学技术大学》 2003年
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城市小区电波传播预测算法研究

周力  
【摘要】: 城市小区中,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。准确的传播预测对于小区的建立有着重要的意义。传统的预测方法是基于测量数据的统计方法,这要求不同小区之间具有统计相似性。随着系统容量的要求不断提高,使得小区的划分越来越小,出现了微小区甚至更小。导致了这种统计相似关系的丢失,从而使传统的统计方法失效。事实上,现在需要一种确定的方法来分析微小区中的电磁环境及其信道特性。本文主要是研究了用射线跟踪技术结合几何绕射、一致性绕射理论的算法。 本文第一章,阐述了城市小区概念及传播预测的必要性、传播预测的各种算法及最新进展,阐明了本文算法的优越性,及本文研究的主要内容。 在第二章中,对射线跟踪算法进行了研究,阐述了射线跟踪的两种方法——正向跟踪和反向跟踪,并对两种方法进行了比较分析。对反向射线跟踪方法进行了细致研究,给出了进行快速反向射线跟踪的方法。重点阐述了其加速技术,介绍了现有的分区技术,包括直接的下方形分区、角分区以及三角形分区,通过比较、分析这些分区方法的优点与不足,并结合计算机图形学技术,我们得到了一种新的、更加方便、快速、有效的射线跟踪算法——射线跟踪八叉树算法。最后研究了提高射线跟踪精度的一些方法。 第三章首先阐述了射线传播的电磁基础。阐述了基于几何光学对尖劈绕射的计算方法。重点阐述并比较分析了有耗尖劈的各种启发式的一致性绕射公式,给出了相对较好的有耗尖劈的启发式的一致性绕射公式。研究了提高观测点场强计算精度的一些方法,如加入高阶绕射、混合算法等,并对此作了一些有益的探讨。 在第四章,阐述了计算机图形学与射线跟踪及电磁计算代码的结合问题。主要阐述了小区模型的建立、显示、数据提取及射线跟踪结果显示的实现方法,编制了图形学软件与电磁计算代码交换数据文件的接口函数。研究了计算机图形学在加速射线跟踪中的应用。针对分区后射线跟踪的一个基础问题——分区后面、劈的位置确定,我们给出了一种新的、基于射线跟踪八叉树算法的确定方法。 本文第五章,首先讨论了传播信道中重要信道参数的选取,阐述了传统分析方法,对基于射线跟踪结果的信道参数分析方法进行了研究,并对一个城市小区模型进行了具体的信道参数分析。 第六章,本文对小区中基站布局的要求进行了阐述,并研究了基站位置优化的方法,其中包括单个及多个基站的优化。 最后,在第七章中总结了本文所作的工作并指出了以后深入研究发展的方向。
【学位授予单位】:中国人民解放军国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN011

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 陈习权;孙杰;;通信基站电磁辐射场强的系统建模与数值仿真[J];电波科学学报;2013年01期
3 王勇;李朝奎;;三维城市模型(3DCM)的研究与应用现状[J];湘潭师范学院学报(自然科学版);2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 高凯;MIMO信道的建模、仿真及无线衰落信道的Markov模型研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 胡绘斌;预测复杂环境下电波传播特性的算法研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 李纪;无线MIMO信道建模与仿真技术研究及考虑互耦效应的信道特性分析[D];国防科学技术大学;2006年
4 徐利军;复杂目标等离子体涂层的散射特性算法研究[D];国防科学技术大学;2006年
5 周玮;车辆对车辆无线衰落信道建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑶;无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D];郑州大学;2010年
2 张艳芳;通信基站附近电磁环境预测系统的研制[D];郑州大学;2011年
3 但金国;三维电波传播特性标量抛物型方程的研究[D];杭州电子科技大学;2010年
4 周异雯;基于射线跟踪法的电波传播预测[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 沈玮;基于抛物线方程的电波传播研究[D];安徽大学;2007年
6 张友强;基于CAD的电磁场数值计算中的建模方法[D];西安电子科技大学;2008年
7 田野;射频识别定位技术研究[D];贵州大学;2008年
8 许琳莉;MIMO信道建模研究[D];南京理工大学;2010年
9 陈振;TD-SCDMA通信基站电磁辐射预测系统的研制[D];郑州大学;2012年
10 王利东;三维城市环境下电波场强预测加速模型研究[D];湖南科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 季忠,黎滨洪,王豪行,陈兴义,赵耀庚;用射线跟踪法对室内电波传播进行预测[J];电波科学学报;1999年02期
3 孙继先,魏庆新,龚克;微小区环境下角度扩散特性的仿真结果[J];电子学报;2001年09期
4 周力,毛钧杰,柴舜连;基于三维射线跟踪的城市微小区电波传播预测算法[J];电子学报;2002年03期
5 吴剑锋,曹伟,程勇;用于微蜂窝电波传播预测的二维射线跟踪模型[J];南京邮电学院学报(自然科学版);2001年02期
6 吴剑锋,曹伟,程勇;用射线跟踪法研究毫米波在微蜂窝中的传播特性[J];南京邮电学院学报(自然科学版);2001年03期
7 季忠,黎滨洪,王豪行,陈兴义,赵耀庚;室内无线通信传播特性预测模型[J];上海交通大学学报;1999年09期
8 季忠,黎滨洪,王豪行,陈兴义,赵耀庚;一种高效的室内射线跟踪传播预测模型[J];上海交通大学学报;2000年02期
9 季忠,黎滨洪,王豪行;用射线跟踪法对室外至室内的电波传播进行预测[J];通信学报;2001年03期
10 李彤,娄媚,王豪行,黎滨洪;利用射线跟踪方法进行微蜂窝电波传播预测[J];通信学报;1997年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 赵瑾,吴先良,付彪,李世雄;基于辛几何理论求解电磁波在二维非均匀媒质中的传播与焦散问题[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年04期
3 秦维金;移动通信网络的规划与优化[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
4 吴萍;高频区有表面波散射机制目标的RCS的预估[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期
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6 谈儒猛;通信基站的电磁辐射水平及其安全防护研究[J];安全与电磁兼容;2005年02期
7 刘志杰;刘景莉;李申颖;褚建伦;;基站电磁环境测试方法的比较与分析[J];安全与电磁兼容;2007年06期
8 孙晓鹏,李游,曹力;高炉炉衬壁厚曲线绘制算法[J];鞍山钢铁学院学报;1997年02期
9 徐甜;刘凌霞;;Bezier曲线的算法描述及其程序实现[J];安阳师范学院学报;2006年05期
10 吉雪芸;三角函数在图案元素设计上的应用[J];保定师范专科学校学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张贞卓;王湖庄;陈抗生;;新型波导缝隙天线在有限圆盘上的辐射[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
2 王溪萍;邓次平;;空心截锥顶振子天线辐射方向图的GTD计算[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
3 王岚;杨波;;通信中的电磁干扰和电磁兼容[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
4 王永军;李晶皎;吴凯宇;;髋关节三维表面的重建[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
5 弋建强;;无线通信在城市快速轨道交通中的应用探讨[A];四川省通信学会1997年学术年会论文集[C];1997年
6 谢俊松;范平志;;微蜂窝移动通信信道特性[A];四川省通信学会1999年学术年会论文集[C];1999年
7 邓翠芳;;室内无线传播经验模型的研究[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
8 陈华东;陆堪;;超短波无线电测向定位新算法探讨[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
9 黄克猛;张云;何海丹;;圆柱共形面上波导口辐射元间的互耦研究[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
10 李伟明;吕晓德;高本庆;刘瑞祥;;GTD应用中任意凸曲面表面爬行波射线寻迹[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱志强;基于交叉熵的病毒式移动通信系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
3 孙锐;边界表示实体模型简化方法研究[D];浙江大学;2010年
4 苑廷刚;运动视频图像多重处理技术系统在田径科研领域中的应用和创新[D];北京体育大学;2011年
5 栗曦;双频Wilkinson功分器及介质顶相控阵天线研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 马捷;无线通信系统中天线的优化与设计[D];西安电子科技大学;2011年
7 王文涛;天线雷达散射截面分析与控制方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 秦三团;随机粗糙面与目标复合电磁散射的快速算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 蒙静;基于IR-UWB无线室内定位的机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 单红梅;基于立体视觉汽车轴距左右差检测系统研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑶;无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D];郑州大学;2010年
2 张艳如;高性能溅散板馈源天线的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙振;基于预测的室内WLAN定位系统研究与实现[D];大连理工大学;2010年
4 俞梁英;3m法半电波暗室性能参数测试及辐射骚扰测试优化设计研究[D];苏州大学;2010年
5 王海龙;语义特征造型系统中直接操作技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 刘卫;自由曲面特征的约束求解及其有效性维护的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 姜洪霖;基于人体步态远距离身份识别算法研究[D];长春工业大学;2010年
8 张晓敏;基于NURBS的三维地形建模方法研究[D];昆明理工大学;2008年
9 王孝东;基于三维可视化的复杂矿井通风系统研究[D];昆明理工大学;2010年
10 周大鑫;基于大规模三维地震数据的交互式体绘制技术研究[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高岩,李永会,张其善;基于FPGA的移动通信衰落信道的建模与实现[J];北京航空航天大学学报;2000年04期
2 黄兴中,吕善伟;有等离子体层的导体圆柱空间散射特性的分析[J];北京航空航天大学学报;1998年03期
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4 高本庆,刘波;电磁场时域数值技术新进展[J];北京理工大学学报;2002年04期
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6 周艳;朱庆;黄铎;;三维城市模型中建筑物LOD模型研究[J];测绘科学;2006年05期
7 穆宣社;;一种支持机场反劫机事件的3DCM的设计与实现[J];测绘科学;2007年03期
8 孙红云;王亮;王涛;范荣双;;GIS技术在无线电波场强分析中的应用研究[J];测绘科学;2007年06期
9 邹澎;侯均衡;;高大建筑物对电磁辐射环境的影响[J];电波科学学报;1990年04期
10 张光甫,刘培国,谭怀英,何建国,刘克成;基于基尔霍夫积分的近远场变换的改进[J];电波科学学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 赵益民;个人通信中的位置信息与多址技术研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 康士峰;地海面微波散射和传播特性研究及其在雷达和遥感中的应用[D];西安电子科技大学;2000年
3 童立;面向对象的水下声场仿真应用框架研究[D];西北工业大学;2002年
4 康桂华;无线MIMO信道的模型、容量、估计和实现算法研究[D];浙江大学;2004年
5 袁正午;蜂窝通信系统移动终端射线跟踪定位理论与方法研究[D];中南大学;2003年
6 莫锦军;隐身目标低频宽带电磁散射特性研究[D];国防科学技术大学;2004年
7 徐利明;分层介质中三维目标电磁散射的积分方程方法及其关键技术[D];电子科技大学;2005年
8 李忻;新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与多天线设计研究[D];电子科技大学;2005年
9 胡绘斌;预测复杂环境下电波传播特性的算法研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑶;无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D];郑州大学;2010年
2 李清;基于射线跟踪模型的室外微小区电波传播预测研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 孙小涛;基于CityGML的城市三维建模和共享研究[D];重庆师范大学;2011年
4 张艳芳;通信基站附近电磁环境预测系统的研制[D];郑州大学;2011年
5 陈其科;城市环境电磁辐射的计算机分析[D];电子科技大学;2001年
6 郭景丽;飞行器上铆钉和螺钉的散射研究[D];西安电子科技大学;2002年
7 隋晓峰;基于几何造型的参数化有限元建模和曲面网格生成方法及实现[D];大连理工大学;2002年
8 李永顺;基于抛物线方程求解电大尺寸目标双(多)站RCS方法的研究[D];安徽大学;2003年
9 陈开东;移动无线电测向监测系统的研究和设计[D];南京理工大学;2003年
10 弓晓东;复杂目标电磁散射精确建模的高阶快速多极子方法[D];电子科技大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈引川;;对城市地理标记语言(CityGML)的探讨[J];测绘科学;2009年05期
2 胡绘斌;陈建忠;姜永金;;一种基于Globe地图的雷达探测范围计算方法[J];电波科学学报;2010年01期
3 李广成;郭立新;吴振森;刘金海;;障碍物对蒸发波导中电波传播影响研究[J];电波科学学报;2011年04期
4 杨晋生;董伯平;陈为刚;胡自胜;;基于三维射线跟踪的信道特性可视化研究[J];电子测量技术;2011年12期
5 张艳芳;马力;邹澎;程炜;;反向射线跟踪的三维路径搜索方法[J];电子设计工程;2011年07期
6 任明;钱志华;;用三维抛物方程的CNFD技术计算传播损耗[J];电子器件;2013年01期
7 陈习权;孙杰;;通信基站电磁辐射场强的系统建模与数值仿真[J];电波科学学报;2013年01期
8 杨瑞;陈慧丽;;电磁场数据可视化系统设计与实现[J];信息技术;2011年06期
9 赵小龙;黄际英;温志贤;张利军;王玉平;;大气波导中的电波传播与环境特性研究进展[J];装备环境工程;2009年05期
10 张敬卓;袁修久;赵学军;孟慧军;;基于APM的雷达探测范围三维可视化[J];计算机工程;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王晶;李智;来嘉哲;;基于宽角抛物方程的复杂电磁环境建模与仿真[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李化;MIMO信道模型及信道估计技术的研究[D];太原理工大学;2011年
2 王波;基于雷达杂波和GNSS的大气波导反演方法与实验[D];西安电子科技大学;2011年
3 刘崧;等离子体时域有限差分算法及其应用研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 胡军锋;基于LDPC码的MIMO系统关键技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 金颖妮;基于3GPP LTE的MIMO信道建模与信道测量[D];华东师范大学;2010年
6 张军国;面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究[D];北京林业大学;2010年
7 赵小龙;电磁波在大气波导环境中的传播特性及其应用研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 杨超;大气波导中电磁波传播及反演关键技术[D];西安电子科技大学;2010年
9 常雨;超声速/高超声速等离子体流场数值模拟及其电磁特性研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 杨明川;卫星移动信道衰落特性模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑶;无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D];郑州大学;2010年
2 李磊;排球运动信息采集系统的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孟书生;海洋大气波导电磁传播模型及波导参数反演算法研究[D];中国海洋大学;2010年
4 曹毅;基于反演模式的移动通信网络覆盖优化系统的设计与实现[D];南昌大学;2010年
5 金莎莎;等离子体涂覆目标散射特性的FDTD方法[D];西安电子科技大学;2011年
6 董翠;利用GPS信号反演海面大气折射率剖面[D];西安电子科技大学;2011年
7 成艳;基于射线跟踪模型的GSM网络干扰分析预测研究[D];北京邮电大学;2011年
8 刘玉伟;高频地波雷达船只目标RCS预估[D];中国海洋大学;2011年
9 但金国;三维电波传播特性标量抛物型方程的研究[D];杭州电子科技大学;2010年
10 倪军林;矢量抛物线方程在电波传播中的应用[D];杭州电子科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王映洲,李利军,龚克;毫米波室内传播特性的研究[J];电子学报;1999年03期
2 宰昕宇,洪伟;迭代不变性测试方程法在城市微小区电波传播预测中的应用[J];通信学报;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 季忠,黎滨洪,王豪行,陈兴义,赵耀庚;用射线跟踪法对室内电波传播进行预测[J];电波科学学报;1999年02期
2 申东娅,袁勇;微小区场强预测[J];云南大学学报(自然科学版);2001年02期
3 贾根莲;基于八叉树的颜色减少方法[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1998年03期
4 耿国华,周明全;一种从空间物体到八叉树转换的简捷算法[J];西北大学学报(自然科学版);1996年04期
5 胡晓宇,刘元安;城市微蜂窝通信中场强预测的一种方法[J];北京邮电大学学报;1998年04期
6 刘建新,高攸纲;几何绕射理论应用中的后向射线跟踪问题[J];北京邮电大学学报;1996年02期
7 黄海艺;;射线跟踪模型原理及应用[J];科技致富向导;2010年26期
8 朱贤阳,任朗,汪文秉;拟合曲面片上爬行波的射线跟踪[J];科学通报;1995年22期
9 李清泉,李德仁;八叉树的三维行程编码[J];武汉测绘科技大学学报;1997年02期
10 黄海艺;吕春霞;;射线跟踪模型及应用实例[J];现代电信科技;2010年11期
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1 崔燕妮;黄碧翔;申东娅;徐杰;杨俊;;无线MIMO系统信道模型综述[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
2 丁锋;万卫星;袁洪;;重力波风场滤波现象的射线跟踪研究[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
3 翁晓毅;刘晓平;陈皓;;运用改进的八叉树算法实现精确碰撞检测[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
4 翁晓毅;刘晓平;陈皓;;运用八叉树3D纹理实现CFD数据场的直接体绘制[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
5 陈皓;刘晓平;;对基于二次误差的模型简化方法的改进[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 皮立儒;铁路隧道覆盖解决方案研究[D];北京邮电大学;2010年
7 王利东;三维城市环境下电波场强预测加速模型研究[D];湖南科技大学;2012年
8 赵毅;基于射线跟踪的特征匹配定位技术研究[D];电子科技大学;2011年
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