一种高效的室内射线跟踪传播预测模型

射线跟踪是一种有效的无线通信电波传播预测方法。基于室内电波传播的特点,提出了一种适合室同环境的“用平面跟踪的为解决三维问题”的射线跟踪模型。该模型既有二维跟踪模型的快速,又有三维跟踪模型的高精度。该模型的路径损耗预测结果与实际的测量结果比较,符合较好。     

三维地理环境下电磁波场强预测并行计算研究

在基于3DCM的电磁波空间专题信息的定量分析研究中,电磁波场强预测是基础性工作.目前射线跟踪模型是比较有效的定量预测模型.针对电磁波场强射线跟踪预测模型计算量大的瓶颈问题,研究了基于.NETRemoting的射线跟踪并行计算解决方案,实验证明该计算方案能缩短计算周期,从而使得电磁波场强预测射线跟踪方法走向实用.     

城市小区移动通信基站电磁辐射场强的计算机仿真

基于数字城市管理和射线跟踪算法的基本原理,采用三维实体环境建模、反向射线跟踪路径搜索和辐射场源射线多途径传播的场强合成算法,建立了一种对城市小区移动通信基站附近的电磁辐射场强进行系统建模与数值仿真的新方法。有效克服了传统电波传播预测模型不能适应不同小区环境下的复杂建筑模型,以及其它确定性方法不能精确找到电波传播路径的局限性。在城市小区的不同空间分布区域,计算机软件数值仿真结果与实地测量结果的良好一致性验证了该方法的实用性、有效性和正确性。     

基于CT断层图像的数字重建射线影像快速射线跟踪算法研究

提出了一种由序列断层图像进行数字重建射线影像的快速射线跟踪算法。采用基于向量的射线跟踪算法,利用计算机体层摄影数据模拟人体组织对辐射线的吸收规律。算法仅有加法及减法运算,计算简便,不需要通过解方程获得相应交点,具有成像时间短、运算速度快等特点。对三维假体存储和检索算法进行了改进,可以实现在线DRR计算,提高了计算速度。最后,对初步得到的DRR影像做进一步数字处理,提高了实用价值。     

一种基于冲突跟踪的RFID防冲突算法

在射频识别系统中,防冲突技术是RFID技术必须解决的关键问题之一.针对查询树算法因逐位增加查询前缀而增加了阅读器时间复杂度和通信复杂度这一问题,给出了一种利用冲突位来更新查询前缀的改进算法--冲突跟踪树算法.通过构建冲突跟踪树,从理论上分析了改进算法的通信复杂度.在冲突位是连续的假设前提下,给出了计算阅读器通信复杂度的3个引理和一个定理,并对其做了详细证明.最后利用Matlab对相关算法性能进行了对比仿真.结果表明,在冲突位是连续的前提下,冲突跟踪树算法阅读器的通信复杂度优于查询树算法阅读器的通信复杂度,从而得出在一般情况下,冲突跟踪树算法更能有效改善阅读器的通信复杂度,节省系统的开销.     

用于微蜂窝电波传播预测的二维射线跟踪模型

提出了一种有效的微蜂窝电波传播预测模型 ,该模型基于射线跟踪法和UTD理论 ,并使用辐射源树的方法。该模型能用于由任意形状的建筑物和街道所组成的复杂传播环境中 ,只要这些建筑物和街道能用向量描述。由于该模型是从镜像法得到的 ,因此它和镜像法一样具有较高的计算效率 ;另外它能够找到从发射机到接收机之间的所有传播路径 ,因此有较高的精度。把该模型预测结果与测量结果以及另外一个模型预测结果进行了比较 ,结果表明该模型是一个较好的模型。     

基于速度控制的轮式滑动转向移动机器人航向跟踪

针对轮式滑动转向移动机器人(WSMR)航向跟踪困难的问题,提出了基于神经网络训练的速度控制航向跟踪算法.介绍滑动转向原理并建立模型,采用虚拟样机仿真软件ADAMS构建WSMR虚拟样机.结合Matlab采用提出的算法对样机航向跟踪进行动态仿真.可视化的三维仿真结果表明,该算法可有效地实现航向跟踪.     

射线跟踪法用于反射器散射场计算及算法改进

目的 研究三面角反射器后向散射场问题,并对射线跟踪法的典型算法进行改进,以提高运算速度。方法 利用射线跟踪法对电大尺寸的三面角反射器的后向散射场进行分析,并利用斯托克斯定理将射线跟踪中的面积分简化为代数多项式。结果 对提高的算法进行了实例计算,计算结果与以往的试验结果基本吻合。结论 将射线跟踪法应用于三面角反射器的后向散射场的研究中;改进的算法不但计算准确而且运算速度也有所提高。     

基于改进射线跟踪法的隧道环境无线信道仿真

隧道环境与陆地上移动通信有显著不同,需要对其无线信道特性进行研究.本文提出了一种改进的射线跟踪法,能够对隧道环境无线信道特性高效地仿真,降低了射线跟踪的计算复杂度,同时采用一种新的坐标系描述弯道的几何形状,便于对弯道部分进行射线跟踪.本文将路径损耗的仿真结果与北京地铁14号线的实测结果进行对比,对比表明:改进的射线跟踪法能够有效地预测路径损耗;直道中K因子在-8～25 dB范围内变化,且随着距离增大有减小的趋势.     

面向复杂产品交互虚拟装配操作的并行碰撞检测算法

运动对象间碰撞检测是交互式虚拟装配的一个基本问题,提出一种虚拟环境中运动对象间的并行化碰撞检测方法.该方法使用一种并行的、基于区域分割和快速相交校验排序的分解算法来包围盒层次模型,检测计算时依据用户的操作动态决定碰撞检测对以减少检测计算量,同时基于微机和局域网的并行方法来计算模型间碰撞,两个模型间碰撞检测时使用包围盒层次树动态更新方法.随后,以某型汽车底盘虚拟装配时的实时碰撞检测来验证算法性能.结果表明,该方法可以快速建立包围盒层次树模型,并可在交互操作中完成给定精度的实时碰撞检测.     

基于射线追踪的微地震信号正演模型

为了更准确地收集微地震信号,采用射线追踪的方法对多震源微地震数据进行正演模拟。首先根据射线 追踪试射法原理,不断修正初始出射方向,通过反复迭代获得最优出射角,最终得到精确的射线路径以及多道 合成微地震响应记录,实现正演过程。基于射线追踪的正演结果能准确地反映地层结构的运动学特征,是一种 快速、准确的微地震正演方法。通过对地震波传播规律的分析,反演结果表明,建立的正演模型能为微地震信 号处理、反演以及震源定位研究提供帮助。     

用于光线跟踪的高并行度表面积启发式(SAH)KD树构建

提出一种用于光线跟踪的SAH-KD树构建方法,解决当前KD树并行算法并行度不高且效率低的问题.算法首先对所有图元包围盒在三个维度按坐标轴左值排序,得到三维上有序的包围盒索引.然后使用层次遍历构建KD树,根据每个节点包围盒选择要划分的维度,并在当前层生成所有节点在该维度下的候选划分点序列.最后计算每个节点的空间树,在GPU中计算每个候选点的SAH值,选择每个节点的最小SAH值点进行划分.实验中采用4个常用场景进行测试算法性能,并同时比较了当前高效串行与并行算法,结果证明本文提出的算法在生成同等质量KD树的情况下达到对比串行方法4~6倍以及对比并行方法的1.3~1.5倍的计算速度,并且能在线程数成倍增加时达到相近倍数的加速比.     

畴反转晶体棱镜级联矩形电光偏转器的数值分析

为了研究级联棱镜电光偏转器中常用的傍轴近似公式的实际适用条件,采用光线追踪方法,数值分析了两种不同模型矩形偏转器的偏转特性,比较分析了近似公式和数值计算之间的偏差.研究表明:采用傍轴近似,其偏转特性和数值计算值有偏差,具体偏差不仅与施加电场、长宽比有关,还与棱镜的数目、形状有关.棱镜数目越多,误差越小,每个棱镜棱角大小...     

透镜对线偏振光偏振状态影响的初步研究

根据琼斯矩阵理论,采用光线追迹的分析方法,推导得到线偏振光通过平凸透镜的偏振角改变量和出射面光强分布,主要讨论了光轴上点光源和平行光入射时,透镜出射面偏振状态的改变规律,理论与实验结果基本一致.     

基于混合方法的室内毫米波传播特性研究

为了研究室内毫米波的传播特性,结合射线跟踪法(ray tracing, RT)和时域有限差分法(finite difference time domain, FDTD)各自的优点,提出了一种基于射线跟踪法和时域有限差分法的混合方法。介绍了混合方法的基本思想,给出了混合方法建模步骤,利用射线跟踪法分析较为空旷的区域,而对于射线跟踪法不能准确预测的含有复杂间断点区域,用时域有限差分法进行了分析。探讨了发射信号频率为60 GHz,室内和室外到室内2种仿真环境下接收信号场强随距离变化的分布以及某一定点接收信号的时延信息。仿真结果可知,复杂环境下混合方法比射线跟踪法的精度高;在接收点的计算量上,混合方法比时域有限差分方法的计算量少。由此表明,混合方法是一种行之有效的方法,能够准确地预测毫米波的传播特性。     

半透明界下三层吸收性介制裁内的瞬态耦合换热

采用射线踪迹、节点分析法研究了3层吸收性介质层内的辐射和导热瞬态耦合换热,复合层表面及介质层交界面均半透明漫反射,采用1层和2层辐射能量传递模型跟踪辐射能量在3层介质内的传递,从而推导出了辐射传递系数,运用辐射传递系数求解辐射源项,在辐射对流边界条件下,采用全稳格式求解瞬态能量方程,考察了介质折射率及导热-辐射参数对耦合换热的影响。比较分析结果表明,所研究的模型和计算结果是可信的,可向任意多层辐射能量传递模型推广。     

动态网络最短路径射线追踪算法中向后追踪方法的改进

动态网络最短路径射线追踪算法中的向后追踪方法能够解决线性走时插值算法(LTI)向后追踪过程不稳定的问题,但是其计算效率较低.综合利用节点次级源的位置信息以及波的传播规律,提出了改进方法,排除了动态网络最短路径射线追踪算法向后追踪过程中存在的大量冗余计算.数值算例表明,改进的向后追踪方法具有较高的计算效率,是动态网络最短路径射线追踪算法中向后追踪方法的几倍至几十倍;若将改进后的向后追踪方法应用于动态网络最短路径射线追踪改进算法,则该算法的计算效率将提高一倍左右.     

Investigation of human motion effects on 60GHz indoor office propagation

A modified random walk model for human motion is proposed to investigate characteristics of 60GHz indoor office propagation.Compared with the classic random walk model,the movement tendency in the walking process is taken into account in the modified model.Based on the proposed model,path gains of the propagation environment are simulated under a variety of settings by using a ray tracing method.Simulation results and analysis show that human motion is a major source of disturbance to the indoor office propagation and results in performance degradation in some areas.     

侧面泵浦圆盘光纤激光器的设计

利用光线追迹法模拟了圆盘光纤激光器内部光线的传输情况,并分析了影响圆盘激光器泵浦效率的各种结构参数。在泵浦光功率较低时倾向于无填充物质的方案,此时既能保证高的吸收系数,又不会因散热而破坏光纤材质。在强泵浦情况下,为避免泵浦光回波损伤激光二极管或激光二极管阵列,泵浦光入射点与距离其最近的光纤截面圆心的距离在允许的范围内取值尽可能大一些。