基于射线追踪法的移动通信信道建模分析

移动通信信道的研究一直是通信系统的难点,传统上的研究方法都有很明显的缺陷,而近年来,随着射线追踪法的发展,运用射线追踪法研究移动通信信道成为现实,而且基于射线追踪法的移动通信信道建模分析方法相对传统方法也具有很多优势。运用射线追踪法,建立了城市环境下移动通信信道的射线追踪模型,并对其性能进行了仿真分析。     

基于射线追踪法的航空多径信道建模与仿真

针对航空通信中由于复杂地形环境引入的多径影响,介绍了一种基于射线追踪法的多径信道建模与仿真的方法。 Wireless Insite 是一种基于射线追踪法的无线信道仿真软件,采用该软件,以实际项目为例,对多径信道建模与仿真的方法进行了详细介绍,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明了提出的建模仿真方法用于分析航空飞行器多径效应的有效性。     

基于OpenMP的短波射线追踪并行计算

在基于分布共享存储结构的高性能计算机上,研究三维短波射线追踪的并行化计算。通过对三维射线追踪串行程序的分析,给出了程序在并行计算时需要考虑的因素,最后采用OpenMP的并行计算技术,对短波射线追踪算法进行了仿真计算。仿真结果表明运行速度得到了大幅度的提高,证明了该算法的有效性。     

射线追踪法应用于移动通信信道的特性分析研究

移动通信信道的研究一直是通信系统研究的难点,近年来,射线追踪法的快速发展及其在移动通信信道研究上的应用,为解决这一难点提供了新的可能途径。文中探索了利用射线追踪法分析移动通信信道特性的方法,并通过基于射线追踪法建立了的射线追踪模型,实例仿真分析了城市环境下移动通信信道的特性。     

基于射线追踪法的卫星通信MIMO信道特性研究

卫星信道的研究一直是卫星通信系统的难点,传统上的研究方法都有很明显的缺陷。将来,卫星移动通信系统会使用MIMO分集技术,这更增加了卫星通信系统研究的难度。而近年来,随着射线追踪法的发展,运用射线追踪法研究卫星通信信道成为现实,具有很多优势。运用射线追踪法,建立了城市环境下卫星移动通信MIMO信道的射线追踪模型,对其空间分集和极化分集性能进行了模型仿真性研究。结果表明,MIMO信道的射线追踪技术能有效提高信道容量。     

复杂环境下电波传播损耗的测试与仿真

确定性的电波传播特性预测方法为通信装备内场仿真测试中所需的通信链路传播损耗计算提供了一条高效准确的途径。采用外场实地测试和基于射线追踪算法的确定性电波传播损耗预测软件,仿真2种手段对真实环境下某条特定通信链路的传播损耗进行了预测,给出了测试和仿真结果,分析了误差来源,表明了采用基于射线追踪算法的确定性电波传播损耗预测方法对复杂环境下通信链路传播损耗计算的可行性。     

含曲面介质结构复杂目标电磁散射计算的射线追踪方法

针对含曲面介质结构的电大复杂目标电磁散射计算问题, 提出一种基于平面元网格模型曲率重构与射线密度归一化概念相结合的快速射线追踪方法.该方法通过曲率重构计算复杂目标表面的主曲率半径, 考虑从光疏介质到光密介质和从光密介质到光疏介质时电磁波照射凹凸曲面所具有的不同扩散或聚焦效应, 并利用射线密度归一化计算射线追踪过程中每一根射线对总散射场的贡献.当射线与介质表面的碰撞点位于焦散处时, 通过引入功率追踪成功克服了传统几何射线管在焦散处的奇异性.仿真结果验证了该方法的正确性和高效性.     

新型射线管分裂技术的计算效率研究

射线追踪的计算效率取决于射线管数量的大小,本文基于计算效率提出一种射线管分裂新技术——确定性射线管分裂法。通过与常见的两种射线追踪方法理论分析进行对比,给出需要追踪的射线管数量的解析式,表明该方法可以显著减少射线管数量。最后通过仿真计算验证了在相同追踪代数和预测精度条件下,确定性射线管分裂法具有花费CPU时间较少、计算效率较高的优点。     

射线追踪技术在城市环境场强预测计算中的应用

为了计算在城市环境的基站服务区场强分布,使用的传播模型是“混合预测算法”,仿真计算是应用射线追踪技术来实现。应用射线追踪技术考虑了多面体模型中“阴影测试法”、多面体面模型及其电特性、射线追踪可视化技术等。最后给出了一个实例说明本方案的可用性。     

基于Crosswave射线追踪模型的TD-LTE规划仿真

首先介绍无线电波的传播特性以及传播模型的分类;然后对Crosswave射线追踪模型进行详细分析;最后结合某区域的TD-LTE网络规划仿真案例,论证Crosswave射线追踪模型在TD-LTE网络规划中的可行性和准确性。     

分层介质目标电磁散射计算的快速射线追踪方法

针对利用射线追踪方法计算分层介质目标散射时由于海量射线导致的资源和效率瓶颈问题,提出了改进的蒙特卡洛法和自适应射线细分法,实现对超电大分层介质目标高频电磁散射的快速计算.改进的蒙特卡洛法基于射线在介质分界面上反射和折射的能量分布,将射线分裂等效为按照特定概率发生反射或折射,射线追踪过程中射线数保持不变,而自适应射线细分法通过选择稀疏的初始射线,并根据目标结构和材质的变化自动细分加密,在保证计算精度的同时最大程度降低射线数.仿真试验与参考结果对比验证了本文方法的精确和高效,并分析了两种方法的优缺点,给出了适用范围以及在实际工程应用中的建议.     

一种基于几何统计的卫星移动MIMO信道模型

结合统计模型复杂度低和几何模型精确度高的优点,提出了一种基于几何统计的双极化卫星移动多输入多输出(MIMO)系统的信道建模理论。该模型总体上使用几何模型的建模思路,采用射线追踪方法对信道中传输的射线进行追踪,重点关注各条射线的各种小尺度参数,在实际计算中引入统计学方法对各种小尺度参数进行建模与处理,同时考虑信道环境造成的信号衰减以及信道环境对射线极化的影响,完成了信道模型的建立。根据已完成的建模理论,利用Matlab实现极化卫星移动MIMO信道的建模与仿真。通过与增强型统计模型仿真结果进行比较,得出了此几何统计模型是正确的,并可在一定程度上提高建模准确性的结论。     

三维非均匀地质模型中的逐段迭代射线追踪

针对于地形的射线分析在实际的生活中具有重大的意义,比如对地震的射线追踪就是地震定位研究等领域的重要组成部分,传统的射线追踪方法有着效率不高,且比较消耗时间的弊端,而新的逐段迭代射线追踪可以对这些弊端进行有效地解决。本文针对复杂的三维非均匀地质模型,对逐段迭代的射线追踪方法进行了简要的分析。     

射线追踪在电离层探测中的应用

通过对电离层探测数据的处理,得到电离层的水平不均匀性模型.对这种水平不均匀电离层模型进行射线追踪,应用变步长射线追踪方法对赤道双峰模型进行射线追踪.电离层射线追踪的路径反映了电子密度和折射率的水平不均匀性,对电离层的斜向探测具有重要的价值.     

一种高效的自适应射线束追踪方法

提出了一种高效的射线追踪方法.该扩展传统射线追踪法的射线管成射线束.射线束可以根据求解空间自适应裁剪,解决了传统射线追踪法对空间的离散采样问题;摒弃了接收球技术,还解决了接收球技术带来的双计误差.该方法采用了基于Pluecker坐标系的射线束-三角形碰撞检测算法,使得提出的射线束追踪法具有很高的计算效率.该方法成功地应用于复杂场景下室内信道的预测,并与已公开发表的论文的测量值进行对比,一致性良好.     

地面车辆目标高质量SAR图像快速仿真方法

为满足基于模板的SAR地面车辆目标识别对海量高质量模板图像的工程应用需求,该文提出了一种基于射线追踪技术的SAR信号级高效仿真方法.该方法通过构建地面车辆目标SAR仿真场景物理模型并利用射线追踪方法准确模拟SAR探测过程中电磁波与场景中目标与环境的作用机理,实现对地面环境的宽带相干杂波、表面粗糙的复杂目标的宽带电磁散射以及地面-目标间耦合散射的快速计算,并通过SAR成像处理和图像相似度评估确认形成高质量SAR模板图像.数值结果验证了该文方法的准确性和高效性.      

基于快速步进法的三维反射波追踪

引入了一种改进的快速步进算法,对三维复杂介质中反射波进行波前追踪,并利用QT和OpenGL相结合的方法对速度场以及射线路径进行可视化模拟。通过模型仿真,验证了该方法的效率、精度以及可靠性。     

俯视电波折射修正及其在俯视雷达信号接收中的应用

针对海洋上空大气折射环境影响下岸基俯视雷达信号的舰载机动接收有效方法进行了系统研究.根据实际需求,建立俯视雷达信号在海洋上空传播的物理模型,通过射线追踪法结合Hopfield折射率剖面模型,仿真计算获得了大气折射影响下的电波实际传播路径,并与Ray-VT射线追踪软件的计算结果进行比对,四种发射参数下的水平距离相对偏差分别为-0.002%、-0.041%、-0.029%、-0.007%,初步说明了电波传播路径仿真的准确性.经过仿真,发现海洋上空大气折射环境对岸基俯视雷达信号的舰载接收有很大影响,必须对接收位置和接收仰角加以修正.     

毫米波室内传播场景的蚁群优势路径搜索方法

为更高效地实现毫米波室内传播特性分析，提出了一种基于蚁群算法的快速射线追踪方法. 该方法利用蚁群分布计算和启发式搜索原理寻找电波传播优势射线路径，并选取室内传播中能量较高的优势射线路径代替所有射线路径进行分析，用于降低算法复杂度和提高执行效率. 通过典型室内场景下28 GHz、32 GHz和38 GHz三个频率信道特性的仿真分析，对比WinProp工具分析结果，呈现较好的一致性，预测误差小于0.8 dB；对比传统射线追踪法，计算效率提高了378.9%. 上述结果表明本文方法在保证预测精度的前提下有效降低了计算复杂度，具有工程应用价值.     

塔架环境通信网络信道模型及性能研究

复杂塔架场景无线信道多径效应更为严重,本文结合射线追踪算法提出一种三维多径簇信道模型,该模型通过几何方法追踪每一条射线路径,并对大量接收射线进行分簇,获得簇时延与簇功率等模型参数,进而获得无线通信系统的误码率性能。针对真实的三维塔架分析信道模型参数,包括传播路径、时延、接收功率、误码性能等统计特性。数值仿真结果表明,本文推导理论结果与仿真结果一致,能够准确评估塔架环境的通信性能,可有效用于优化传感器网络的部署和性能评估等领域。