本文關(guān)鍵詞：基于交變隱式差分方向方法的時(shí)域有限差分法在無線信道分析中的應(yīng)用與研究

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【摘要】：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,無線通信技術(shù)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是隨著無線通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,人們發(fā)現(xiàn)可用的頻譜資源卻越來越少,不能滿足人類日益增長(zhǎng)的通信需求。信道作為通信的媒介,對(duì)通信質(zhì)量有著重大的影響,本文采用時(shí)域方法對(duì)無線信道進(jìn)行了電磁分析。在無線信道分析中,通過引入基于交變隱式差分方向方法的時(shí)域有限差分法(ADI-FDTD)分析室內(nèi)無線信道的問題,有效的克服了穩(wěn)定性條件的限制,提高了計(jì)算效率,并進(jìn)一步用于分析室內(nèi)環(huán)境因素對(duì)信道特性的影響。本文的主要工作如下:首先將FDTD方法用于無線信道的建模,由于其穩(wěn)定性條件的限制,當(dāng)時(shí)間步長(zhǎng)和空間步長(zhǎng)很小時(shí),會(huì)導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間的大幅度增加,這是其面對(duì)的最大問題。引入的ADI-FDTD方法,可以擺脫穩(wěn)定性條件的限制,具有無條件的穩(wěn)定性,時(shí)間步長(zhǎng)可以選取的比較大,從而大大減少計(jì)算時(shí)間,提高計(jì)算效率。本文分別采用FDTD方法與ADI-FDTD方法對(duì)視距模型進(jìn)行仿真,將獲得結(jié)果與文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比,證明了所使用兩種方法的正確性;針對(duì)熱門的超寬帶(UWB)信號(hào),本文進(jìn)一步采用FDTD方法和ADI-FDTD方法對(duì)其在典型的室內(nèi)模型中的傳輸特性進(jìn)行了分析,比較兩者結(jié)果再次證明了ADI-FDTD方法在無線信道仿真中的可行性。通過對(duì)算例的分析,可以看到ADI-FDTD方法時(shí)間步長(zhǎng)可以增大,計(jì)算時(shí)間減少,計(jì)算效率相對(duì)傳統(tǒng)的FDTD方法有了很大的提高。基于上述的數(shù)值建模后,運(yùn)用時(shí)域后處理算法對(duì)室內(nèi)UWB無線信道進(jìn)行分析,不僅提取了其信道的沖激響應(yīng),還得到了與無線信道傳播特性密切相關(guān)的參數(shù)。最后分析了室內(nèi)環(huán)境下電磁參數(shù)、隔墻厚度等對(duì)無線電波傳輸?shù)挠绊?得到了一些對(duì)工程實(shí)踐具有參考意義的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：無線信道 時(shí)域有限差分法(FDTD) 基于交變隱式差分方向方法的時(shí)域有限差分方法(ADI-FDTD)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 研究背景7-9
• 1.2 無線信道概述9-10
• 1.3 無線信道研究方法概述10-11
• 1.4 論文內(nèi)容安排11-12
• 第二章 無線信道的相關(guān)理論及電磁仿真方法12-21
• 2.1 無線信道相關(guān)理論12-17
• 2.2 無線信道模型及電磁仿真方法17-20
• 2.2.1 無線信道模型17-18
• 2.2.2 無線信道的電磁仿真方法18-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 ADI-FDTD方法在UWB信道仿真中的應(yīng)用21-52
• 3.1 UWB信號(hào)介紹21-24
• 3.1.1 UWB無線通信技術(shù)特點(diǎn)21-23
• 3.1.2 UWB信道模型23-24
• 3.2 時(shí)域有限差分法24-37
• 3.2.1 FDTD方法基本原理24-29
• 3.2.2 解的穩(wěn)定性條件29-31
• 3.2.3 FDTD方法的應(yīng)用31-37
• 3.3 基于交變隱式差分方向方法的時(shí)域有限差分法37-51
• 3.3.1 ADI-FDTD方法基本原理37-44
• 3.3.2 ADI-FDTD方法的穩(wěn)定性分析44-45
• 3.3.3 基于ADI-FDTD方法的仿真45-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 環(huán)境對(duì)無線信道傳播特性的影響52-71
• 4.1 UWB無線信道傳播特性參數(shù)與分析52-59
• 4.1.1 CLEAN算法52-54
• 4.1.2 UWB無線信道傳播特性參數(shù)分析54-59
• 4.2 介電常數(shù)與電導(dǎo)率對(duì)無線信道傳播特性的影響59-67
• 4.2.1 介電常數(shù)的影響60-64
• 4.2.2 電導(dǎo)率的影響64-67
• 4.3 隔墻對(duì)無線信道傳播特性的影響67-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 致謝76

【相似文獻(xiàn)】

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1 黃U，

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