基于射線跟蹤法的丘陵地區(qū)的電波傳播特性的研究
本文選題:電波傳播 切入點:射線追蹤 出處:《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:丘陵作為陸地五大地貌之一,在我國有著廣泛的分布,因此研究丘陵環(huán)境下的電波傳播特性對于丘陵地區(qū)無線通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與規(guī)劃有著重要的意義。丘陵地區(qū)不規(guī)則的地形地貌使得以往對于丘陵地區(qū)的電波傳播特性的研究基本采用實地測量和經(jīng)驗?zāi)P皖A(yù)測的方法,往往費時費力,且隨著無線移動通信的發(fā)展,無論從效率還是精度上來說已遠不能達到實際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求。本文旨在運用射線跟蹤方法以及地理信息技術(shù),以建立丘陵環(huán)境下的電波傳播確定性模型,以研究丘陵環(huán)境下不規(guī)則的地形地貌對于電波傳播特性的影響。本文主要研究內(nèi)容為:(1)制作了所研究丘陵區(qū)域的電子地圖,建立對應(yīng)的DEM高程模型。以電子地圖作為數(shù)據(jù)源,在VB環(huán)境下利用Mapobjects(MO)組件式開發(fā)工具建立地理信息系統(tǒng)。通過對地圖數(shù)據(jù)的分析與處理,由插值算法分析路徑剖面的原始數(shù)據(jù),可以計算出發(fā)送端與接收端的剖面函數(shù),根據(jù)該函數(shù)建立收發(fā)端的確定性研究模型。(2)對路徑剖面函數(shù)進行劈型近似化處理。運用射線跟蹤方法中的鏡像法對近似后的路徑剖面進行分析,討論了直射射線、反射射線、繞射射線以及混合模式射線模塊的主要算法流程。并結(jié)合幾何繞射理論以及一致性劈繞射理論的相關(guān)計算方法完成了相關(guān)無線信道參數(shù)的求解。(3)在Matlab和VB環(huán)境下對該射線跟蹤模型進行仿真,研究了不同接收天線高度下,不規(guī)則地形對于電波傳播路徑損耗的影響,并將仿真結(jié)果與前人文獻中的實驗數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗?zāi)P拖碌念A(yù)測結(jié)果進行對比,驗證了該模型的正確性與準確性。最后根據(jù)部分路徑的仿真結(jié)果,研究了地面電參數(shù)對于電波傳播路徑損耗預(yù)測結(jié)果的影響,對該模型做出了一些改進。
[Abstract]:As one of the five landforms, hills are widely distributed in China. Therefore, it is of great significance to study the characteristics of radio wave propagation in hilly environment for the design and planning of wireless communication network in hilly region. The irregular topography in hilly area makes the radio wave propagation special for hilly area in the past. The methods of field measurement and empirical model prediction are basically used in the study of sex. It is often time-consuming and laborious, and with the development of wireless mobile communication, it is far from meeting the requirements of actual network planning in terms of efficiency and precision. In order to establish a deterministic model of radio wave propagation in hilly environment and to study the influence of irregular topography and geomorphology on the characteristics of radio wave propagation in hilly environment, this paper makes an electronic map of the studied hilly region. The corresponding DEM elevation model is established. With the electronic map as the data source, the GIS is established by using the MapobjectsMO-based development tool in VB environment. Through the analysis and processing of the map data, the original data of the path profile are analyzed by the interpolation algorithm. The profile functions of the sender and receiver can be calculated, According to this function, the deterministic research model of the transceiver is established. The path profile function is treated by splitting approximation. The image image method of ray tracing method is used to analyze the approximate path profile, and the direct ray and reflection ray are discussed. The main algorithm flow of diffraction ray and mixed mode ray module. Combining with geometric diffraction theory and consistent split diffraction theory, the relevant wireless channel parameters are solved in Matlab and VB environment. The ray tracking model is simulated. In this paper, the influence of irregular terrain on the propagation path loss under different receiving antenna heights is studied, and the simulation results are compared with the experimental data and the prediction results under the empirical model. The correctness and accuracy of the model are verified. Finally, based on the simulation results of some paths, the influence of ground electrical parameters on the prediction results of propagation path loss is studied, and some improvements are made to the model.
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN011
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,本文編號:1567941
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