基于FEKO的无线电波传播特性仿真分析

发布时间：2017-04-19 23:07

  本文关键词：基于FEKO的无线电波传播特性仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,随着4G通信网络的全面部署、移动互联网蓬勃发展及5G通信的提出,无线通信在人们的生活中正扮演着越来越重要的角色。在无线通信系统中,通信设备抗击信道衰落的能力决定了系统的通信质量,为了提高通信系统抗信道衰落的能力,就需要掌握无线电波在各种不同通信场景中的传播特性,这是所有无线通信系统设计、评测和选拔的基础和根据,因此,对无线电波传播特性的研究一直以来都是无线通信领域研究的热点问题之一。本文的工作就是在这样的背景和前提下开展的。本文的主要工作是通过仿真软件FEKO对无线电波在不同场景中的传播特性进行仿真分析,仿真是研究电波传播特性的手段,对电波传播特性的掌握是根本目的。论文的主要内容包括：(1)研究了基于FEKO的无线电波仿真的方法,为探究无线电波传播特性提供一种新的方法和思路。(2)针对V2V (Vehicle-to-Vehicle)场景,研究了电波传播的路径损耗参数,并将仿真结果与实际测量结果进行了对比,实验结果表明,通过FEKO的仿真实验萃取的路径损耗小于实际测量的结飞,这是由于在仿真模型中做了一些简化所造成的。(3)针对室内走廊场景,采用FEKO研究了该场景下的路径损耗模型,分析了路径损耗与频率、天线位置、走廊材质、天线高度之间的关系,并对走廊场景的LOS (Line of Sight)情形和NLOS (Non Line of Sight)情形的路径损耗指数进行了对比分析。(4)针对室内走廊场景,研究了多径时延特性与走廊结构、材质、频段的关系。通过仿真实验发现,多径时延与走廊结构密切相关,但是与走廊材质和频段没有明显关系。本文基于FEKO仿真,探究了无线电波在不同通信场景中的传播特性,为准确建立无线信道模型提供了支持。
【关键词】：电波传播 V2V 室内走廊 路径损耗 多径时延
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-16
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容及组织结构14-16
• 2 无线电波传播特性及建模16-23
• 2.1 无线电波传播方式16-18
• 2.1.1 自由空间传播16
• 2.1.2 反射16-17
• 2.1.3 其他传播方式17-18
• 2.2 无线电波传播特性的测量与仿真18-20
• 2.2.1 无线信道测量与电波传播测量的关系18-19
• 2.2.2 无线电波传播仿真19-20
• 2.2.3 无线电波传播测量与仿真的关系20
• 2.3 无线电波传播建模20-22
• 2.4 小结22-23
• 3 基于FEKO的电波传播仿真方法23-37
• 3.1 FEKO简介23-25
• 3.2 FEKO中的主要算法25-31
• 3.2.1 矩量法25-27
• 3.2.2 其他算法27-29
• 3.2.3 FEKO中的混合算法29-31
• 3.3 基于FEKO的电波传播仿真方法31-36
• 3.4 小结36-37
• 4 V2V信道场景中的路径损耗分析37-44
• 4.1 实际V2V场景测量及仿真模型搭建37-39
• 4.1.1 实际V2V测量场景37-38
• 4.1.2 仿真模型搭建38-39
• 4.2 路径损耗参数萃取39-42
• 4.2.1 运用S21参数求路径损耗39-41
• 4.2.2 用场强分布求路径损耗41-42
• 4.3 测量及仿真结果42-43
• 4.4 小结43-44
• 5 室内走廊场景电波传播特性仿真分析44-66
• 5.1 LOS情形44-56
• 5.1.1 场景设定44-47
• 5.1.2 频率对路径损耗指数的影响47-51
• 5.1.3 天线位置对路径损耗指数的影响51
• 5.1.4 走廊材质对路径损耗指数的影响51-54
• 5.1.5 天线高度对路径损耗指数的影响54-56
• 5.2 NLOS情形56-59
• 5.3 室内走廊场景时延特性分析59-65
• 5.3.1 两径模型时延特性61-62
• 5.3.2 室内走廊场景时延特性62-65
• 5.4 小结65-66
• 6 结论66-68
• 参考文献68-71
• 作者简介71-73
• 学位论文数据集73

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