基于射线跟踪模型的数据插值法场强预测

摘要

无线电波的场强预测对于无线通信网格规划至关重要，快速准确的预测方法一直以来都是研究的热点问题。在场强预测模型中，射线跟踪模型作为一种确定性预测模型在近些年应用广泛，其计算精度高，但计算量较大。如何在保证计算精度的前提下，进一步降低其计算复杂度是本文研究的重点。
　　本文采取射线跟踪算法对室内微小区进行场景建模。在将场景进行矩形网格化之后利用正向射线跟踪算法对网格中心点的路径损耗值进行计算。进而利用数据插值算法，对场景内的任意场点进行预测。经仿真数据分析验证，利用该方法进行的场强预测在保证其预测精准性的前提下，提升了场强预测的计算效率。
　　本文的创新点主要体现以下方面:在利用射线跟踪算法进行建模计算的基础之上引入了数据插值算法，结合了最近邻点插值，距离倒数加权和拉格朗日插值提出了三步分析法。该方法通过判断场点与计算得出的网格中心点位置情况而采取不同的插值策略，保证了场强预测的精准的同时实现了计算复杂度的改进。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 射线跟踪的基本原理和算法

2．1 射线跟踪算法

2．1．1 射线跟踪基本原理

2．1．2 射线跟踪算法

2．1．3 射线跟踪加速算法

2．1．4 射线跟踪计算精度

2．2 电波传播机制

2．2．1 自由空间电波传播

2．2．2 反射

2．2．3 绕射

2．3 场强计算

2．3．1 反射场的计算

2．3．2 绕射场的计算

2．3．3 接收点场强的计算

2．4 本章小结

第三章 数据插值场强预测算法简介

3．1 信号场强预测模型分析

3．1．1 SPM方法

3．1．2 DPM方法

3．2 数据插值算法

3．2．1 拉格朗日插值

3．2．2 最近邻点插值法

3．2．3 距离倒数乘方法

3．3 本章小结

第四章 基于射线跟踪模型的数据插值算法

4．1 算法介绍

4．2 场景建模与网格化

4．2．1 场景数据库介绍

4．2．2 三维矢量数据库的建立

4．2．3 场景网格化

4．3 射线跟踪计算

4．4 三步分析法数据插值

4．5 数据仿真与结果分析

4．5．1 仿真环境及参数设置

4．5．2 软件实现

4．5．3 路径损耗预测

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

发表论文和参与科研情况

致谢