论文摘要
城市电磁传播预测一般分为两种:一种是基于测量数据的统计方法,另一种是基于射线理论的确定性方法。随着现代城市的快速发展,城市立体环境变化极快,这就导致城市场景间统计相似性缺失,因此统计方法不再适用。射线追踪技术是通过对城市建筑进行仿真建模,使无线电波的传播可以通过一个确定的射线追踪过程来描述,从而能够准确的计算出城市环境中电波传播的特性。射线追踪技术的应用中,射线的追踪过程通常是最复杂、最耗时的过程,本文运用高阶矩量法（Higher-Order MoM,HOMoM）与一致性几何绕射理论（UTD）相结合的高低频混合算法,建立城市的传播模型,对城市场景中的射线追踪过程做并行化处理,将并行程序移植到集群系统上,从而在保证计算精度的同时大大加快计算速度。通过采用HOMoM对天线系统进行全波精确仿真,再利用UTD对电大尺寸目标进行快速的射线寻迹,在两种算法之间建立接口,从而在保证计算精度的前提下,快速求解复杂、电大尺寸目标的电磁特性;在此基础上,运用MPI并行编程技术,针对城市射线追踪过程中相邻观察点射线类型相似的特点,提出了基于观察点交替分配的并行策略,从而减小由于计算量不同导致的负载不均衡的影响,并取得了高效的并行效率。最后对某区域以及某小区进行实际测量,给出了测量数据和仿真数据的对比结果,对比结果表明该方法能够快速、准确的计算出城市场景中电波的传播特性。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 陈贵齐
导师: 王楠,曹晨
关键词: 一致性几何绕射理论,射线追踪,并行计算,电磁态势
来源: 西安电子科技大学
年度: 2019
分类: 基础科学,信息科技
专业: 物理学,无线电电子学
单位: 西安电子科技大学
分类号: TN011
DOI: 10.27389/d.cnki.gxadu.2019.002343
总页数: 82
文件大小: 4479K
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标签：一致性几何绕射理论论文; 射线追踪论文; 并行计算论文; 电磁态势论文;