本文關鍵詞：基于交變隱式差分方向方法的時域有限差分法在無線信道分析中的應用與研究

  更多相關文章： 無線信道 時域有限差分法(FDTD) 基于交變隱式差分方向方法的時域有限差分方法(ADI-FDTD)

【摘要】：進入二十一世紀以來,無線通信技術獲得了長足的進步。但是隨著無線通信系統(tǒng)的廣泛應用,人們發(fā)現(xiàn)可用的頻譜資源卻越來越少,不能滿足人類日益增長的通信需求。信道作為通信的媒介,對通信質量有著重大的影響,本文采用時域方法對無線信道進行了電磁分析。在無線信道分析中,通過引入基于交變隱式差分方向方法的時域有限差分法(ADI-FDTD)分析室內無線信道的問題,有效的克服了穩(wěn)定性條件的限制,提高了計算效率,并進一步用于分析室內環(huán)境因素對信道特性的影響。本文的主要工作如下:首先將FDTD方法用于無線信道的建模,由于其穩(wěn)定性條件的限制,當時間步長和空間步長很小時,會導致計算時間的大幅度增加,這是其面對的最大問題。引入的ADI-FDTD方法,可以擺脫穩(wěn)定性條件的限制,具有無條件的穩(wěn)定性,時間步長可以選取的比較大,從而大大減少計算時間,提高計算效率。本文分別采用FDTD方法與ADI-FDTD方法對視距模型進行仿真,將獲得結果與文獻進行對比,證明了所使用兩種方法的正確性;針對熱門的超寬帶(UWB)信號,本文進一步采用FDTD方法和ADI-FDTD方法對其在典型的室內模型中的傳輸特性進行了分析,比較兩者結果再次證明了ADI-FDTD方法在無線信道仿真中的可行性。通過對算例的分析,可以看到ADI-FDTD方法時間步長可以增大,計算時間減少,計算效率相對傳統(tǒng)的FDTD方法有了很大的提高�；谏鲜龅臄�(shù)值建模后,運用時域后處理算法對室內UWB無線信道進行分析,不僅提取了其信道的沖激響應,還得到了與無線信道傳播特性密切相關的參數(shù)。最后分析了室內環(huán)境下電磁參數(shù)、隔墻厚度等對無線電波傳輸?shù)挠绊?得到了一些對工程實踐具有參考意義的結論。
【關鍵詞】：無線信道 時域有限差分法(FDTD) 基于交變隱式差分方向方法的時域有限差分方法(ADI-FDTD)
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 研究背景7-9
• 1.2 無線信道概述9-10
• 1.3 無線信道研究方法概述10-11
• 1.4 論文內容安排11-12
• 第二章 無線信道的相關理論及電磁仿真方法12-21
• 2.1 無線信道相關理論12-17
• 2.2 無線信道模型及電磁仿真方法17-20
• 2.2.1 無線信道模型17-18
• 2.2.2 無線信道的電磁仿真方法18-20
• 2.3 本章小結20-21
• 第三章 ADI-FDTD方法在UWB信道仿真中的應用21-52
• 3.1 UWB信號介紹21-24
• 3.1.1 UWB無線通信技術特點21-23
• 3.1.2 UWB信道模型23-24
• 3.2 時域有限差分法24-37
• 3.2.1 FDTD方法基本原理24-29
• 3.2.2 解的穩(wěn)定性條件29-31
• 3.2.3 FDTD方法的應用31-37
• 3.3 基于交變隱式差分方向方法的時域有限差分法37-51
• 3.3.1 ADI-FDTD方法基本原理37-44
• 3.3.2 ADI-FDTD方法的穩(wěn)定性分析44-45
• 3.3.3 基于ADI-FDTD方法的仿真45-51
• 3.4 本章小結51-52
• 第四章 環(huán)境對無線信道傳播特性的影響52-71
• 4.1 UWB無線信道傳播特性參數(shù)與分析52-59
• 4.1.1 CLEAN算法52-54
• 4.1.2 UWB無線信道傳播特性參數(shù)分析54-59
• 4.2 介電常數(shù)與電導率對無線信道傳播特性的影響59-67
• 4.2.1 介電常數(shù)的影響60-64
• 4.2.2 電導率的影響64-67
• 4.3 隔墻對無線信道傳播特性的影響67-70
• 4.4 本章小結70-71
• 第五章 總結與展望71-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉翠紅;李慶武;;高階旋轉體時域有限差分法[J];計算機仿真;2008年05期

2 王長清;祝西里;;時域有限差分法的收斂性[J];微波學報;1992年03期

3 劉勝;張玉廷;于大泳;劉楊;;基于時域有限差分法艦載活動設備電磁場分析[J];電波科學學報;2011年03期

4 李繼軍;;金屬透鏡的色散時域有限差分法研究[J];光電子.激光;2012年12期

5 喻志遠;時域有限差分法計算中源的研究[J];電子科技大學學報;1998年01期

6 劉國高;;時域有限差分法的一種新角點條件[J];河海大學學報(自然科學版);2008年06期

7 趙瑾,徐善駕,吳先良;一種高階辛時域有限差分法的研究[J];電波科學學報;2004年05期

8 柴焱杰;孫繼銀;孫東陽;胡寅;;平面波在時域有限差分法中的引入方法研究[J];電波科學學報;2011年02期

9 陳伶璐;周海京;李瀚宇;傅海軍;廖成;;并行時域有限差分法網(wǎng)格自動剖分技術[J];西南交通大學學報;2013年04期

10 周曉軍,喻志遠,林為干;時域有限差分法及在光電子學中的應用(一)[J];半導體光電;1998年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王建永;趙德雙;趙長青;;空間步進時域有限差分法[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第三冊）[C];2006年

2 劉翠紅;劉曉紅;王建永;;空間步進波動方程時域有限差分法[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

3 李永明;俞集輝;譚邦定;;一種提高時域有限差分法計算精度的新算法[A];第十屆全國電工數(shù)學學術年會論文集[C];2005年

4 朱劍;黎淑蘭;劉元安;;交變方向隱式時域有限差分法在三維柱坐標下的實現(xiàn)及應用[A];全國電磁兼容學術會議論文集[C];2006年

5 張振福;曾新吾;;時域有限差分法模擬空氣中強聲波的非線性傳播[A];2008年全國聲學學術會議論文集[C];2008年

6 鄭陽明;褚慶昕;;多時間步長時域有限差分法[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

7 鄭陽明;褚慶昕;;處理曲面導體邊界的共形時域有限差分法[A];2001年全國微波毫米波會議論文集[C];2001年

8 余碩軍;郭愛煌;;時域有限差分法中減少入射能量泄漏方法的分析[A];第一屆中國高校通信類院系學術研討會論文集[C];2007年

9 劉熒;毛鈞杰;;時域有限差分法分析二維周期陣電磁特性[A];1999年全國微波毫米波會議論文集(上冊)[C];1999年

10 馮英;褚慶昕;;多媒質區(qū)域介質子網(wǎng)格時域有限差分法[A];2001年全國微波毫米波會議論文集[C];2001年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王林年;時域有限差分法中的不均勻性問題研究[D];西安電子科技大學;2008年

2 袁偉良;時域有限差分法關鍵問題研究及其應用[D];西安電子科技大學;1998年

3 焦超群;細薄結構的時域有限差分法在電磁屏蔽中的應用研究[D];華北電力大學（河北）;2006年

4 丁偉;時域有限差分法關鍵技術及其應用研究[D];西安電子科技大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃U，

本文編號：571451