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摘 要：# @* N; z9 A/ U6 A* Y4 T3 o2 T
本文针对微蜂窝环境中无线接收信号的特性分析问题，将射线跟踪方法与随机性模
3 N; q& N$ ^7 [型相结合，建立了基于虚拟源树的二维射线跟踪模型和宽带多径模型，并采用Matlab7 ]4 p: `; _% t
软件对模型进行求解和验证。
[& Y: y: I& T. F& q3 J（1） 基本问题：利用射线追踪法获取电磁波的传输路径主要存在两个难题。一是
8 P$ U7 Z/ {2 q7 I) x1 p由于发射角量化精度不够，导致丢失路径；二是随着反射和绕射次数的增加，算法复杂
9 M. J3 Z- D! H7 d度急剧上升。针对这一问题，本文采用基于虚拟源的射线追踪法获取路径。首先，算法) q N! {5 X! |' d
无需进行发射角量化，不易丢失路径；再次，根据城市模型的特性，提出了“虚拟墙”、
+ G2 ~( o6 M/ T+ b3 M“透光区”以及“光扇区”等概念，用来判定虚拟源的有效性，能够大幅度降低算法复3 Y: _) Y2 x& q) m: k) |9 U8 I
杂度。同时，本文利用树状结构存储电磁波的反射与绕射信息，通过深度优先算法建立: ?* `" w; G! l) }% H
搜索树，在创建多叉树的同时，也完成了有效路径的获取，无须再次遍历，算法效率较1 b3 V) s. a3 i
高。/ f0 Y6 p% u4 @$ U% e
通过分析多对收发点的路径信息，获得了关于电磁波传输路径的三点规律：“十字, M9 R- }' b9 P6 x' _2 w
路口”的传输路径很丰富；两点距离越远，传输路径数相对越少；传输路径数目关于地3 z" u) `3 E4 G3 z. Q$ Z1 I
理位置是连续变化的。利用这些规律，能够在一定程度上指导基站设计和天线阵列方向
4 v0 O) D1 k- R, f: c图选择。2 ~- r u! Z% c2 [
（2） 宽带问题：现实环境中电波的传播过程是随机过程，射线跟踪方法是确定性. X! M! ^! E% F6 V$ x# b* ^ T
方法，无法全面的描述多径传播的随机性。基于此，本文首先引入随机的初始相位对多
* z" X* F& K: o, w径传播模型进行校正，使其具有随机性，然后利用时间平均代替集平均的方式，分析多, w$ \' \8 B& D; z/ b6 e/ ?6 [5 i5 R
波传播过程的包络统计特性，并且利用分布拟合检验方法对其概率密度函数进行判断，
7 [2 G. l# G0 E$ J3 ?0 x$ p发现多径传播的包络服从莱斯分布，并且与发射节点和目的节点位置有关，最后，针对. B+ Z5 ?1 D( ?6 ^- Z
存在多个单频信号的宽带模型，利用统计学工具，对模型进行简化分析，通过计算相关
- z7 K7 W) R8 B0 X- 2 -' P6 F: P; t8 n( _. Q( n3 [4 M5 ~7 P
性， 包络特性， 包络特概率 密度函数 等参量 ，发现当 ，发现当 只存在单径传输时，各个频点信号的包络 只存在单径传输时，各个频点信号的包络 近似 相同 ，即信道是平 ，即信道是平 坦衰落 。而 各个频点的合成信号 的包络随机变化，并且服从 包络随机变化，并且服从 瑞利 分布， 当存在 多径， 但是在单个频点传输时多径， 但是在单个频点传输时多径 的合成包络随机变化，并且服从瑞利 的合成包络随机变化，并且服从瑞利 分布 ，上述性质 均与实际相符，从而 验证 了所提模型的合理性。
% p- p/ [5 J( U0 e关键 词： 射线 跟踪方法 ；虚拟源； 多叉树5 `: h: \& T/ R. m" s9 M* u
5 l- e$ c; R4 _! q* m& `9 M) q |
zan
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发表于 2014-8-30 18:23
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