时域有限差分法（FDTD）在室内电波传播预测中的应用

摘要

该文在回顾了已有的研究成果的基础上,考虑建立使用FDTD方法解决实际的室内电波传播预测问题的模型,并对该模型进行了详细的数值分析,完成了对于一个室内空间的电波传播的数值模拟.根据已经测量的实际数据,对比两组数据,并分析了误差产生的原因.因为使用FDTD方法求解空间中的各场分量的方式比较固定,因此求解类似的问题有共性,所以程序设计也注意了独立于特定的模型建立起一个比较通用的FDTD的算法.比如空间数据库的导入和自动建立可以被估值程序利用的数据文件.该文还仔细的分析了FDTD的几个需要注意的问题,尤其是吸收边界条件,对于处理室内电波预测问题,吸收边界条件不可缺少.该文在最后总结了解决室内电波预测时FDTD方法的应用.并对未来FDTD方法应用于室内电波预测提出自己的观点和建议.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2电波传播预测的基本方法

1.2.1确定性模型（site-specific models）

1.2.2统计模型（statistical models）

1.2.3其他的研究方法

1.3本文研究的目标和主要讨论内容

第二章 时域有限差分法（FDTD）的基本原理

2.1引言

2.2麦克斯韦方程及其差分形式

2.3FDTD法中的几个概念

2.2.1计算精度和网格大小的关系

2.2.2稳定性条件

2.2.3吸收边界条件

2.2.4数值色散

2.2.5网格与物体界面的共形

2.2.6激励源的类型

2.4 室内时域有限差分法（FDTD）的特点

2.5小结

第三章FDTD方法在室内电波传播预测中的应用

3.1应用背景

3.2室内传播预测的时域有限差分法

3.2.1时域有限差分法在实例中的使用

3.2.2边界条件的FDTD的算式

3.2.3稳定性条件

3.2.4电磁波源的选取和表达式

3.3小结

第四章数值计算和模拟仿真结果

4.1引言

4.2算法中室内环境数据结构和数据处理模块

4.3FDTD的数值解步骤

4.4采用时域有限差分法计算空间电磁场的算法流程

4.4.1室内数据库的建立和数据库结构

4.4.2FDTD方法描述的算法流程

4.5数值计算结果

4.6小结

第五章与实测结果的比较

5.1实测结果

5.2与实测的结果比较

5.3小结

第六章总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文

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