本文選題：28GHz毫米波 + 室內(nèi)環(huán)境�。� 參考：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著第四代通信技術(shù)的不斷完善,第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了更高傳輸速率和更大帶寬的需求,毫米波因?yàn)榫哂袑掝l帶特性,可以解決第五代通信系統(tǒng)中的高速寬帶無線介入問題,進(jìn)而成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。本文基于SBR和FDTD混合方法研究了室內(nèi)28GHz毫米波的傳播特性,對(duì)28GHz頻段毫米波傳播特性進(jìn)行了測(cè)量和仿真,為毫米波室內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了有效的理論依據(jù)。首先,本文介紹了現(xiàn)今室內(nèi)毫米波傳播的研究熱點(diǎn)頻段、研究現(xiàn)狀和基本特性,闡述了SBR和FDTD混合方法的基本理論,同時(shí)對(duì)REMCOM仿真軟件和28GHz毫米波測(cè)量系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要描述。其次,分別在T型和L型非視距走廊下進(jìn)行了仿真,并與已知文獻(xiàn)中的毫米波傳播測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。同時(shí),也在直走廊、辦公室等室內(nèi)環(huán)境下對(duì)28GHz毫米波傳播進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量和仿真工作,并將仿真結(jié)果與測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了通過SBR和FDTD混合方法研究毫米波室內(nèi)傳播特性的可行性。然后,在大型商場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行了28GHz毫米波傳播特性的仿真,討論了仿真的計(jì)算深度,分析了反射、繞射和透射等傳播機(jī)制的影響,并在傳播特性上將28GHz毫米波頻段與2.4GHz通信頻段進(jìn)行了比較,同時(shí)進(jìn)一步分析了不同材質(zhì)對(duì)28GHz毫米波傳播特性的影響,可以得到以下結(jié)果:(1)考慮四次反射、兩次透射和一次繞射時(shí),能夠兼顧仿真的效率和準(zhǔn)確性。(2)與2.4GHz通信頻段相比,28GHz毫米波有著更大的路徑損耗和更小的時(shí)延擴(kuò)展,尤其適合短距離視距通信。(3)若在商場(chǎng)等典型復(fù)雜環(huán)境中使用相對(duì)介電常數(shù)較小的材質(zhì)作為墻壁,可以降低時(shí)延擴(kuò)展,更有利于室內(nèi)無線通信。最后,在家居環(huán)境中,重點(diǎn)對(duì)28GHz毫米波傳播特性的時(shí)延擴(kuò)展進(jìn)行了仿真分析。本文仿真分析可得,在視距環(huán)境下,相比線性極化波,圓極化波更能有效降低時(shí)延擴(kuò)展,提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力;同時(shí),視距傳播環(huán)境下墻體表面粗糙度對(duì)毫米波時(shí)延擴(kuò)展的影響較為顯著,而非視距環(huán)境下影響并不明顯。
[Abstract]:With the continuous improvement of the fourth generation communication technology, the fifth generation mobile communication system has put forward the demand of higher transmission rate and larger bandwidth. It can solve the problem of high-speed broadband wireless intervention in the fifth generation communication system, and then become the research hotspot. In this paper, the propagation characteristics of indoor 28GHz millimeter wave are studied based on the mixed method of SBR and FDTD. The propagation characteristics of the millimeter wave in the 28GHz band are measured and simulated, which provides an effective theoretical basis for the planning and design of the millimeter wave indoor communication network. Firstly, this paper introduces the hot frequency band of indoor millimeter wave propagation, the research status and basic characteristics, expounds the basic theory of SBR and FDTD hybrid method, and gives a brief description of REMCOM simulation software and 28GHz millimeter wave measurement system. Secondly, simulations are carried out under T and L type non-line-of-sight corridors, respectively, and the results are compared with the results of millimeter wave propagation measurements in known literatures. At the same time, the 28GHz millimeter wave propagation is measured and simulated in the indoor environment, such as the straight corridor and the office, and the simulation results are compared with the measured results. The feasibility of studying the indoor propagation characteristics of millimeter wave by SBR and FDTD is verified. Then, the propagation characteristics of 28GHz millimeter wave are simulated in the large-scale shopping mall environment. The computational depth of the simulation is discussed, and the influence of the propagation mechanisms, such as reflection, diffraction and transmission, is analyzed. The 28GHz millimeter wave band is compared with the 2.4GHz communication frequency band in the propagation characteristics. At the same time, the influence of different materials on the 28GHz millimeter wave propagation characteristic is analyzed. The following results: 1) considering four reflections are obtained. In the case of two transmissions and one diffraction, the efficiency and accuracy of the simulation can be taken into account. (2) compared with the 2.4GHz communication band, the 28GHz millimeter wave has greater path loss and smaller delay spread. It is especially suitable for short range visual range communication. (3) if the material with relatively small dielectric constant is used as the wall in typical complex environment such as shopping mall, the delay spread can be reduced, and the indoor wireless communication will be more favorable. Finally, in the home environment, the delay spread of 28GHz millimeter wave propagation characteristics is simulated and analyzed. In this paper, the simulation results show that the circular polarization wave can effectively reduce the delay spread and improve the anti-jamming ability of the communication system compared with the linear polarization wave in the line-of-sight environment. The effect of wall surface roughness on millimeter-wave delay propagation is significant in the environment of horizon propagation, but not in non-line-of-sight environment.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN928

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本文編號(hào)：1956970