2013年研究生建模优秀论文C题-中国人民解放军理工大学90006018队

杨利霞

2013年研究生建模优秀论文C题-中国人民解放军理工大学90006018队

随着通信技术的快速发展，能否更好地掌握无线移动通信的传播特性对无
0 v. W% J- I* ~: t8 L: Z% C线通信网络的设计、规划和优化有着十分重要的意义。目前，为了应对频谱资
" C; C; G$ s! ~. z; v, A源紧缺的问题，充分利用有限频率资源并增加通信网的容量，个人通信系统
（PCS）的无线电覆盖通常采用微蜂窝、微微蜂窝结构。由于该结构具有传播距
" F, r3 k/ k( Z: v4 q. @* Q离短、基站高度低的特点，因而许多传统的传播预测模型已不再适合于微蜂窝
传播环境。
射线跟踪法被认为是最适合用来研究微蜂窝结构的电波传播特性方法。这
8 ]  Q; L1 V. F: ]+ D种方法用射线来表示电磁波束的传播，在确定了收发天线的位置以及周围环境
0 R0 e9 X/ o7 W3 B7 g等特征后，可根据电磁波的反射、绕射、透射、散射等波动现象借助计算机精
确定每一条射线的传播路径，进而准确预测蜂窝区的场强（功率）分布，得到
) X# C% C" B# L5 k* s) z. o路径损耗、功率延迟谱等对移动通信工程设计具有重要实用意义的信道参数
, l, \& X0 ^. E* |8 i[1]
。
射线跟踪法的难点在于确定每一条射线的传播路径，目前应用较多的传播
9 K5 s# X+ ^/ p1 N路径技术有两种：一种是强力射线跟踪法，而另一种是镜像理论。强力射线跟
踪法的优点在于它能用于任何复杂的传播环境中。而它的缺点是：由于在发射
* e! M2 |$ A+ P2 n5 W1 d: ?- i机处要每隔一定的角度发射一束射线并要跟踪这束射线，并且在接收机处要利
用接收球进行接收测试，所以需要大量的计算时间和计算机内存；而且预测精
$ }  v: N8 N! ]! s- g0 D度与发射源射线的角度间隔和接收球的半径密切相关。镜像法的理论是大家熟
知的一种电磁理论，其理论根据是唯一性定理。镜像法是一种点对点的预测方
法，它具有较高的预测精度，而且它一开始就舍弃了那些不能到达接收机的射
  U3 F7 r4 G5 o7 Z3 Y) c线，所以它具有较高的计算效率。然而该方法的致命弱点是选择产生镜像的散
% Z+ Z* J: S3 W7 H0 ~2 S: w8 ~9 B射点十分困难。这样该方法只能用于一些简单的传播环境中，如用在设计良好
5 s( X1 j7 V* m7 M, S! O* ]6 G的规则街道中。
9 E- e8 z5 F; e6 ]通常，无线传播模型是无线网络规划的基础，电波传播模型的研究就是为
了给运营商在网络规划的初期阶段提供一个较为准确的理论依据，以便于指导
1 G: X: D" Q5 M: w4 D4 A) o网络的规划。传播模型的准确与否将影响到链路预算小区半径，影响电波传播
及干扰的计算，从而影响规划仿真的效果。一般情况下无线传播预测和覆盖预
% b9 Q8 }) ]% H5 }" `  \- Q) q测都是基于经验模型进行的，它建立在统计分析的基础上，具有一定的普遍性。
但任何一个经验传播模型都是根据其特定的预设环境给出的，有其独特的地形、
7 }1 n0 q  Q  r" ?3 o! i地貌和地物特征。所以，这就有必要对特定环境进行无线传播测量，来确定该
! J/ w" j$ O& J$ G- s0 P环境的无线传播模型，确保覆盖预测和系统性能仿真的准确性
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