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[2013C题优秀论文] 微蜂窝环境中无线接收信号的特性分析

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发表于 2014-8-30 18:27 |只看该作者 |倒序浏览

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摘要：
针对问题一，本文基于几何光学提出了一种用于蜂窝电波传播的二维射线跟踪模型，并采用广度优先搜索设计了射线跟踪算法。为了确定发射机到接收机之间的主要路径，本文从能量和复杂度两方面确定了发射角的量化方法，并建立了判断反射有效性和判断绕射有效性的检测模型。根据模型求解结果可知：在不同的量化精度下，收发机间的主要路径数目并不相同；在本文的量化精度下，收发机间的主要路径有35条，具体的传播路径可视化在正文图5.1.10中。针对问题二，依据本文设计的射线跟踪算法，分别跟踪25组收发机组合下的主要路径数目并对其进行分析，可以得出传播路径最多的组合是坐标为（400,350）的发射机和坐标为(450, 275)的接收机；传播路径最少的组合有两组：坐标为（350,350）的发射机和坐标为(450, 200)的接收机，以及坐标为（500, 350）的接收机和坐标为(450, 200)的接收机。针对问题三，本文分别对问题二中25组收发机间的总路径数和每个限制条件下的路径数作对比，发现如下规律：位于十字路口或T型路口的收发机间的传播路径比较多，而位于狭长通道内的收发机间的传播路径较少；收发机间发生7次反射的传播路径最少而收发机间发生两次绕射一次反射的传播路径最多；在建筑物密集的场景下，绕射是射线传播的主要形式。针对问题四，为了研究多径传输的信号，本文依据电磁波传播理论建立了初始能量分配模型；依据一致性绕射理论（UTD），建立了具体路径衰减模型，推导了多条路径下的信道特性，计算出了接收机端的多径传播信号模型。然后运用统计学方法和通信理论对多径传播信号进行了分析。针对问题五，本文对宽带多频信号的输出进行采样，并且从中分离出包络和高频信号。通过对包络信号各种统计数据的分析，讨论了包络信号的周期，幅度分布，包络均值分布，同频信号的相关性等问题
关键词：射线跟踪；UTD理论；几何光学理论；希尔伯特变换；广度优先搜索