基于射线追踪算法的电波传播特性预测.pdf

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3、在导师指导下的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢而。证使用过的材料机位或书它教构的学包含为获得南京邮电大学或其育的研巧成果，也不。意说并表了谢一明确的明巧已论文中作了任何贡献巧在志对本研巧做的的同所同工作与我一。法责任相关的律，愿意承担切资料若有不实涉及相关学位论文及本人心古暑聲：：勾日期研巧生签名声论文使用授权明电大学位南京邮学论文送的复印件和电子构交文口或机可保并向国家有关部权电大学留南京邮本人授；库进行索容編入有关数据检可＇位

4、论部分内文的全部或论文被查借阅：＾将学阅和；许档允和纸档的内容质。电子文手段保存、汇文本文、编本学位论制可Ｊ缩印或扫描等复ｔｌ用影印采一理。生院办）授权邮电大学研巧南致。论文（包括刊登京的公布内容相论文的适用本授权书。学位论文在解密后涉密。瓜＾三占金：３：日期＿＜星签名；令导师研名１句巧生签＇名PredictionofElectromagneticWavePropagationCharacteristicsBasedonRayTracingAlgorithmThesisSubmitte

5、dtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByQianJuSupervisor:Prof.ZhangMingMay2015摘要近年来，随着无线通信的迅速发展，人们对无线电传播特性预测的需求越来越大。电波传播特性预测在无线系统规划中扮演越来越重要的角色。射线追踪是一种广泛应用于无线电波传播特性预测的技术，它的主要原理包括：几何光学（GeometricalOptics）、几何绕射理论（Geom

6、etricalTheoryofDiffraction）和一致性劈绕射理论（UTD）。本文提出了一种改进的单纯形射线追踪算法，系统研究了利用单纯形射线追踪方法计算电磁场分布的关键技术。本文的主要贡献如下所述：（1）单纯形射线追踪算法是一种基于空间剖分的快速射线追踪算法。在该算法中，空间被剖分为若干个四面体离散单元，通过利用四面体之间的几何关系和四面体面属性信息确定射线在空间中的传播路径。与其他射线追踪算法相比，单纯形射线追踪不需要进行射线与面的相交测试，因而具有较高的计算效率。本文在前人的研究基础上，改进和发

7、展了四面体几何关系快速查找和面属性信息快速生成的算法。（2）本文考虑了辐射源和接收装置的方向性和极化特性对预测结果的影响，使该算法能够应用于多种不同的辐射源和接收天线的场景中。另外，本文还研究了射线在复杂环境中的快速追踪方法。（3）本文利用Fortran编译语言运行速度快的特点实现了四面体几何关系查找、射线追踪、射线接收以及场强计算子模块；利用Python脚本语言实现了空间模型剖分数据提取和四面体面属性信息生成子模块；最后利用F2py工具将各个子模块集成在一起实现了通用性三维单纯形射线追踪程序。在本文最后，

8、建立了多个环境几何模型，对比了程序计算结果与文献结果以及实验测量结果，验证了程序的有效性。关键词:无线通信，射线追踪，三维环境，传播特性预测IAbstractInrecentyears,thepredictionofelectromagneticwavepropagationcharacteristicsinvariousenvironmentshasmadeanimportantroleinwirelessco