城市微区电波传播特性研究

阐述了一种三维电波传播模型来预测城市环境下的传播损耗．该模型建立在几何光学理论和几何绕射理论的基础上,模型考虑了地面和墙壁的反射,建筑物墙角和屋顶的绕射,计算出非视距区域的路径传播损耗     

海面电波传播损耗模型研究

移动通信中必须考虑的一个基本问题是每个基站的覆盖范围和电磁干扰问题,因此必须知道区域内的传播损耗.目前的传播损耗模型对于海面环境有较大的误差,为此,提出了海面环境的传播损耗计算模型.试验验证,提出的模型与实验结果的吻合性较好.     

移动通信中微小区电波传播损耗的预测模型

在自由空间电波传播损耗模型基础上,根据微小区内电波传播特点,提出了电波传播损耗的一般预测模型,其特点是用最小拐点距离D来统一反映天线高度和系统工作频率对电波传播损耗的影响,同时对电波在传播过程中经过的不同环境,分别用不同的路径衰减指数n来反映.     

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。     

3.5 GHz频段城市环境路径损耗特性研究

应用一种基于入射和反弹射线法(shooting-and-bouncing ray, SBR)以及一致性绕射理论(uniform theory of diffraction,UTD)的射线跟踪方法,主要研究了在3.5 GHz频段上发射天线的高度、位置等对城市环境中路径损耗特性的影响。应用SBR实现从发射天线到接收点的射线查找,然后应用UTD计算与每条射线相关的复电场,研究发现,在3.5 GHz频段上,路径损耗特性对发射天线的高度不敏感,而在这一频段改变发射天线的位置会引起路径损耗特性产生很大的改变。对实测值和仿真值进行了比较,比较显示实测值和仿真值吻合得较好,这说明应用基于SBR/UTD的射线跟踪法可以有效预测城市环境中的路径损耗特性。     

山区环境电波传播路径损耗的预测

几何绕射理论是用于高频近似解电磁场散射和绕射问题的一种新的渐近计算的方法，用于计算高山或建筑物后阴影区的场强分布和路径损耗，并计算了不同山区环境中无线电波的路径损耗。     

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。     

农田环境中短程无线电传播性能试验

为了研究农田环境中传感器节点短程无线电传播性能,选择冬小麦苗期、拔节期和抽穗期3个典型生育期,进行无线电传播路径损耗试验,通过测量不同天线高度、不同传输距离处的接收信号强度指示(RSSI),研究农田作物障碍对无线电传播衰减的影响.试验结果表明:3个生育期中2.4GHz无线电信号在6个天线高度条件下的路径损耗均符合对数距离路径损耗模型,平均路径损耗指数分别为1.96,2.13和2.42.作物植株高度和冠层密度可以作为农田环境动态变化下影响无线电传播的重要特征参数,与无线电的路径损耗指数之间具有明确的相关关系.     

隧道内圆极化电磁波传播特性的研究

交通隧道的发展要求实现全程的无线通信.运用波导理论及格林函数法对固极化电磁波在长直圆形隧道中的场分布及传播特性进行了研究,得到了轴向距离的电场分布计算表达式,与已有隧道内传播损耗模型的比较也表明此模型更准确有效,其结果对于隧道内通信网络的优化有一定的指导意义.     

城市非规则排列小区场强预测及可视区域电波传播特性的研究

以建筑物非规则排列城市小区电磁环境及电波传播特性为研究对象,应用射线追踪技术并以西安电子科技大学西南角为例数值研究非规则排列的城市小区中不同天线高度、建筑物的材料对可视区域电波传播路径损耗的影响,并预测该小区离地1.5 m处平面的电磁功率分布.研究结果表明:不同建筑物材料对电波传播路径损耗的影响大体一致,但电波传播路径损耗随天线高度的差异有所不同,离地1.5 m平面上各接收点电磁功率随离源点距离不同而不同.     

Study on the characteristics of scattering from buildings

The scattering characteristics of electromagnetic waves from buildings are presented. The uniform geometric theory of diffraction (UTD) is employed to approximate the near field-far field distribution. The numerical results presented demonstrate that the UTD solution can be conveniently and efficiently applied to many practical problems. As such results are of importance to the mobile communication field. Supported by the National Natural Science Foundation of China Ngondo Alick: Zimbabwean, born in 1966, Master Student All correspondence Contact Person     

上盖框架建筑的大底盘地铁车站结构抗震计算的振型分解法-反应加速度法

为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度法的基础上,提出一种适用于地上、地下一体化结构体系中的地下结构抗震分析的振型分解法-反应加速度法。首先,从理论上验证了振型分解法-反应加速度法的可行性,并详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,以北京某核心区地铁车站与上盖高层建筑一体化工程为背景,对比时程法和传统反应加速度法的计算结果,分析了峰值加速度、结构刚度、土层刚度、上盖结构高度、地震波类型等影响因素下振型分解法-反应加速度法的计算效果。结果表明,提出的振型分解法-反应加速度法是一个操作简便、精度较高且计算结果偏于安全的简化分析方法,可在类似工程的抗震计算中应用。     

基于三维多上行先导模型的高建筑物年雷击次数分析

为提高建筑物安全性，更准确评估建筑物雷击风险，利用三维多上行先导模型模拟雷击建筑物，计算出建筑物的年雷击次数。首先，通过改变模型中建筑物高度，闪电始发位置和闪电强度进行大量模拟，计算出闪电从不同位置始发时建筑物的雷击概率；然后，对建筑物上空一定范围内始发闪电进行总体分析，计算出不同高度建筑物的年雷击次数；最后得出一个利用建筑物高度和闪电强度计算的经验公式。结果表明，模拟得出的结果与观测结果相近，相较于国标中的经验公式，在一定程度上更精确的计算了建筑物的年雷击次数。     

三维动态无人机网络覆盖性能与信道容量分析

无人机(unmanned aerial vehicles, UAV)在空间内不规则分布和移动给系统设计带来巨大挑战，为了对UAV服务下的热点场景进行更加真实可靠地分析，基于随机几何和移动ad hoc网络 (mobile ad hoc network, MANET)理论，构建了一种三维移动UAV网络模型。UAV群被建模为三维泊松点过程(three-dimensional Poisson point process, 3-D PPP)，可以在水平和竖直方向位移。为了进一步研究该系统的网络性能，考虑了2种服务模型:基站切换模型(base station handover model, BHM)和基站恒定模型(base station constant model, BCM)。通过推导服务距离分布以及其余基站干扰的拉普拉斯变换，得出该系统的覆盖概率和信道容量。通过仿真分析了不同参数指标对覆盖概率以及信道容量的影响。实验结果表明，与传统二维UAV网络模型相比，该三维动态模型能够更准确地反映实际情况，并且基于最近邻策略的基站切换能够显著提升网络性能。     

建筑群风环境分层优化策略

为改善建筑群风环境,通过数值模拟技术研究了原始建筑群的风环境情况,并通过分层优化方法改善建筑群的风环境。结果表明,利用分层优化方法对原始建筑群风环境进行优化,使整个研究区域1. 5 m高度处平均风速获得提升效果,风速低于1 m·s-1和高于5 m·s-1的区域面积缩小。可见,分层优化方法有效地改善了建筑群的风环境状况,使行人高度处的风速达到满足人体舒适度的合理阈值。     

基于信号盲分离的通信信道干扰抑制算法

针对移动通信双向传输过程中一直存在的抗干扰性能差的问题。提出基于窄带信号盲分离的移动通信信道干扰抑制算法。构建移动通信基站信道的安全承载模型和移动网络基站路由节点数据分配模型,进行信道干扰分析,通过阈值对优先级进行判断,保证OBS网络中偏射路由节点数据的服务质量,构建单通道窄带信号检测模型,设计单通道窄带处理器,实现对窄带信号的盲分离,降低了网络突发冲突阻塞概率与丢包率,基于时延-多普勒域的稀疏性特征计算动态反馈线性非线性抗干扰信道的时域脉冲响应,得到移动通信信道均衡和特征配准结果,实现非线性抗干扰滤波。实验结果表明,改进算法能有效实现干扰抑制和滤波,提高通信信号的输出信噪比。     

基于有源射频识别信号强度的室内移动机器人测距方法

为采用几何法进行室内移动机器人定位,提出了基于有源射频识别(RFID)信号强度测距方法.分析了无线信号传播的特点和无线信号强度指示(RSSI)测距的原理,建立对数-常态分布传播损耗模型.采用有源RFID的HR-6020C读写器和WS-HT06电子标签构建实验系统,其中读写器作为基站固定于一点,电子标签作为移动节点时刻发送信号.通过实验得到距离与RSSI值关系曲线,利用有源RFID系统对理论模型中的参考点信号强度和比例因子进行标定,并分析了测距精度.影响测距精度的因素主要包括标签的位置、数量和实验环境等.根据确定的传播损耗理论模型进行了测距实验.结果表明,在3 m范围内测距最大偏差为41.68 cm.这为基于RFID的室内场馆移动机器人定位提供了依据,可以满足机器人的定位精度要求.     

一种无线定位非视距误差消除算法研究

在分布式多天线的基础上,提出一种新型非视距误差消除算法,并将其应用于传统的时间到达（time of arrival,TOA）定位。利用含多天线的天线组,测量出导致产生非视距传播的散射体的位置,将这些散射体看作虚拟基站,测量出移动台的坐标,完成无线定位。通过对算法的仿真结果分析表明,该算法能有效地消除非视距误差,比一些传统算法具有更高的定位精度。