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基于时域射线追踪与FDTD混合方法的UWB室内传播信道模型研究

作　者: 王珍凤
导　师: 张业荣
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 超宽带射线跟踪 FDTD 传播特性
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

超宽带(UWB)技术已经逐渐成为无线通信领域开发的一个热点,并被视为下一代通信的关键技术之一,因为具有高传播速率、大系统容量、强抗多径干扰能力、低功耗和低成本等优点。本文采用射线追踪结合FDTD混合建模方法建立室内超宽带信道模型,对简单室内环境中的UWB信号的传播特性进行了仿真和分析。本文研究的主要内容如下:(1)研究射线跟踪以及FDTD的相关理论知识,基于两种方法的优缺点,阐述了采用射线跟踪结合FDTD混合法建立确定型信道模型的优势。(2)研究射线跟踪法的三维射线追踪技术,选择SBR/镜像法的射线跟踪技术,采用FDTD法处理室内棱角处的场强。(3)对室内UWB信号传播特性进行深入研究,通过MATLAB编程仿真出简单室内环境下的室内接收总功率分布;室内平均附加时延分布以及均方根时延扩展分布;室内路径损耗与距离的关系;电参数对传播特性的影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 UWB 信道模型研究现状  8-10
  1.2 UWB 室内信道传播模型建模方法  10
  1.3 UWB 相关概念  10-14
    1.3.1 UWB 的定义  10-11
    1.3.2 UWB 的主要信道特征  11-12
    1.3.3 UWB 技术的特点及应用  12-14
  1.4 本文主要研究工作  14-15
第二章 UWB 室内信道统计模型  15-18
  2.1 S.V 室内信道模型  15-16
  2.2 IEEE802.12.3aUWB 信道多径模型  16-17
  2.3 本章小结  17-18
第三章基于时域射线追踪与FDTD混合方法的多径模型  18-35
  3.1 射线追踪法  18-27
    3.1.1 射线追踪法的基本原理  18-19
    3.1.2 三维射线追踪技术  19-23
    3.1.3 室内时域多径传播模型  23-27
  3.2 FDTD 基本原理  27-30
  3.3 射线跟踪和FDTD 混合建模法  30-33
  3.4 程序流程图  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章 UWB室内信道传播模型  35-44
  4.1 仿真环境  35
  4.2 发射信号  35-36
  4.3 信道输出  36-43
  4.4 室内多径信道模型直观图  43
  4.5 本章小结  43-44
第五章 UWB信号室内传播特性的仿真及分析  44-59
  5.1 室内接收功率分布  44-49
    5.1.1 室内XOY 平面接收总功率分布  44-46
    5.1.2 室内XOZ 平面接收总功率分布  46-47
    5.1.3 室内YOZ 平面接收总功率分布  47-49
  5.2 室内平均附加时延与均方根时延扩展分布  49-52
    5.2.1 室内平均附加时延分布  49-50
    5.2.2 室内均方根时延扩展分布  50-52
  5.3 室内路径损耗  52-53
  5.4 电参数对传播特性的影响  53-58
    5.4.1 介电常数对传播特性的影响  53-55
    5.4.2 电导率对传播特性的影响  55-58
  5.5 本章小结  58-59
第六章全文总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64

基于时域射线追踪与FDTD混合方法的UWB室内传播信道模型研究

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