城市电磁环境的大规模并行UTD计算

发布时间：2021-10-07 08:48

　　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... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

草区城佑直建橙

S 路径实测和仿真结果对比为 2.5GHz 时，S 路径趋势吻合但是整在绿化带遮挡，而该频点波长为 12cm频点针对树的衰减开展仿真，最终确定真建模图，树的直径为 20cm，树的高度在位置为（0,0,0），天线频率为 2.5GHz，致，采样点取树的背面，即天线和采样0 个，距离树 3m 至 8m。2 4 6 8 采样点

【参考文献】：
期刊论文
[1]GSM移动通信基站对周围环境电磁辐射影响[J]. 温锐彪.  生态环境学报. 2011(Z1)
[2]移动无线信道中Hata模型的仿真分析[J]. 宋卫星,潘和,过宝宝,胡仲羽.  大众科技. 2011(01)
[3]3.5GHz频段城市环境路径损耗特性研究[J]. 王志彬,李国辉,张娟,严军.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2010(04)
[4]反向射线跟踪法中垂直尖劈的绕射算法[J]. 王瑶,邹澎,王召召.  微波学报. 2010(S1)
[5]蜂窝移动通信基站电磁辐射对人体影响的探讨[J]. 王孟均,沈丰年,秦芳,杜传勇,孙建民.  中国无线电. 2007(11)
[6]并行UTD算法及在机载天线分析中的应用[J]. 张玉,梁昌洪.  电子学报. 2003(03)
[7]移动基站近距离区域电磁辐射污染分布特征[J]. 张邦俊,张莉,翟国庆,施丽莉.  中国环境科学. 2002(06)
[8]一种用于移动系统场强预测的准三维射线跟踪模型[J]. 程勇,吴剑锋,曹伟.  电波科学学报. 2002(02)

博士论文
[1]基于任意曲面建模技术的一致性几何绕射理论方法[D]. 王楠.西安电子科技大学 2007

硕士论文
[1]基于FEKO的无线电波传播特性仿真分析[D]. 吴建强.北京交通大学 2016
[2]小区域的电磁环境评价研究[D]. 申荣.西安电子科技大学 2006



本文编号：3421727