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基于FDTD的典型室内场景多频段场强预测研究与应用

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基于FDTD的典型室内场景多频段场强预测研究与应用

作者：肖临虎兰州交通大学

学位级别：硕士

随着移动通信技术的快速发展和物联网应用的普及,短距离无线通信网络广泛应用于个人用户、局域办公和工业物联网等室内场景,用户对移动通信网络在室内的使用需求、服务效率及质量等方面呈现出越来越高的要求。但由于室内建筑设计的影响... 详细信息

随着移动通信技术的快速发展和物联网应用的普及,短距离无线通信网络广泛应用于个人用户、局域办公和工业物联网等室内场景,用户对移动通信网络在室内的使用需求、服务效率及质量等方面呈现出越来越高的要求。但由于室内建筑设计的影响和后期使用需求的不同,构造出极其复杂的室内空间环境,导致室内短距离无线通信网络的信号在传播过程中易受到干扰。如何能够准确、实时、快速地预测并展示室内短距离移动通信网络的信号覆盖情况是目前的一大研究热点。因此秉承无线通信网络的相关知识,对室内微波2.4G频段和室内5G频段信号场强覆盖情况进行预测研究,了解其传播规律和特点,对其无线电波的传播进行建模预测是一个重要的研究课题。本文的主要工作是通过改进的FDTD算法研究短距离无线信道的传播特性,分频段与实测数据进行对比,验证改进FDTD算法的可行性,建立FDTD优化传播模型,实现室内短距离无线信道的信号场强可视化。首先,本文改进FDTD算法,对开发的流程与改进点进行了详细地介绍,阐述了该算法的优势和可行性。通过对室内场景的模拟,实现了室内短距离无线电波的传播预测及RSSI可视化。其次,针对3.3GHz以下频段,验证了改进FDTD算法应用于低频段室内场景的可靠性与有效性:(1)针对2.45GHz频率信号进行了室内无线信号场强覆盖预测研究,对不同场景进行分析其RSSI和路劲损耗,同时实现RSSI可视化。基于CW测试方法对不同的室内特定场景,分LOS、NLOS两种情况进行多次实测数据验证,证实了本文改进算法在室内特定场景信号场强预测的可行性。将预测路径损耗与其他经典室内传播模型进行对比,表明本文算法和改进FDTD传播损耗模型在不同场景都具备一定的适用性。(2)针对5G室内频段信号,本文选取3.3GHz频率进行室内短距离无线信号场强覆盖预测研究,评估其传播损耗。在走廊场景下,分LOS与NLOS两种情况进行数据分析,为室内5G信道在特定场景下的路径损耗研究提供理论模型与数据基础。最后,本文基于改进FDTD算法的仿真数据,依据现有的室内传播模型,改进FDTD模型并建立FDTD路径损耗通用模型。在0.3–3.3GHz频段,探究其基本传输损耗的相关系数,对基本传播损耗与频率、传输距离的关系,穿墙损耗和人体损耗进行专项研究。通过实验数据的拟合,总结和整理模型的相关参数,对特定场景信道传播特性参数进行提取,生成FDTD基本传输损耗模型。对该模型的使用场景和详细参数进行归纳,为后期研究工作提供数据依据。

关键词：室内场强覆盖预测改进FDTD算法 RSSI可视化 CW测试基本传输损耗

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卫星电视广播系统工程规划方法

无线电通信技术 1980年第4期 22-48页

作者：杨洪明

为了更有效地利用静止轨道和频谱,必须对卫星电视广播系统作统一的规划配置,特别是那些共用同一段轨道弧度的所有国家或地区,并不都是单独的制定规划就能满足的,相互间协调才能得到优良的电视广播效果。目前大多数是讨论12GHz频段的卫... 详细信息

为了更有效地利用静止轨道和频谱,必须对卫星电视广播系统作统一的规划配置,特别是那些共用同一段轨道弧度的所有国家或地区,并不都是单独的制定规划就能满足的,相互间协调才能得到优良的电视广播效果。目前大多数是讨论12GHz频段的卫星电视广播的一些规划问题,这是由于虽然卫星电

关键词：卫星电视广播业务区域节目调谐范围信道干扰信道间隔噪声功率谱轨道位置路径损耗基本传输损耗电波损耗静止轨道规划方法

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移动通信系统的电磁兼容性预测

计算机应用研究 1984年第4期 69-79页

作者：刘洪斌四川省军区

本文从系统设计的角度,通过射频分析提供了移动电话系统的电磁兼容性计算模型。模型计算机化的实际输出,可供移动电话系统设计者和无线电管理部门进行系统予测和电磁兼容性审查。一、概要在已设移动电话系统的实际情况下,如何为新设立... 详细信息

本文从系统设计的角度,通过射频分析提供了移动电话系统的电磁兼容性计算模型。模型计算机化的实际输出,可供移动电话系统设计者和无线电管理部门进行系统予测和电磁兼容性审查。一、概要在已设移动电话系统的实际情况下,如何为新设立的系统选择和指配正确的频率,这是移动电话系统设计者和频率管理人员共同关心的问题。由于频率指配方法具有局限性,它不能解答如何消除在所有综合系统中所遇到的相互干扰问题。因此,在频率指配过程中,往往需要进行电磁兼容性计算。其目的是,通过计算合理安排系统内部和系统之间的相互关系以及合理、有效地利用无线电频率这个宝贵的资源,预先将干扰的可能性降至最低,即实现所谓电磁兼容。

关键词：移动通信系统移动电话系统起伏地形中值电磁兼容性路径损耗基本传输损耗电波损耗移动台天线

移动通信中150、450和900MHz电波传播特性的比较

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移动通信 1985年第4期 58-66页

作者：张传庆电子工业部七所

随着移动通讯的迅速发展,可用的频段相继向上发展,国外移动通信已使用了900MHz频段,我国民用移动通信也由150MHz向450MHz频段推进,不久将来也会使用900MHz频段,开拓900MHz频段也是必然趋势。本文通过下述内容比较150MHz,450MHz和900MHz... 详细信息

随着移动通讯的迅速发展,可用的频段相继向上发展,国外移动通信已使用了900MHz频段,我国民用移动通信也由150MHz向450MHz频段推进,不久将来也会使用900MHz频段,开拓900MHz频段也是必然趋势。本文通过下述内容比较150MHz,450MHz和900MHz电波传播特性:1.可用覆盖区域和散乱反射特性比;

关键词：移动通信路径损耗基本传输损耗电波损耗 MHz 电波传播电磁波传播发射功率接收机灵敏度

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广州市移动通信电波传播实验结果分析

电波科学学报 1988年第2期 40-48页

作者：牛振清岳元俊李强中国电波传播研究所

本文叙述了广洲市移动通信电波传播实验的内容及结果。重点讨论了衰落特性和路径损耗与距离,基站高度及频率的关系。

关键词：移动通信结果分析电波传播电磁波传播路径损耗基本传输损耗电波损耗中值电平接收信号快衰落小尺度衰落移动台衰落深度幅度统计分布慢衰落天线高度广州市

在VHF/UHF频段通信电路上的计算机辅助设计

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移动通信 1987年第3期 17-25页

作者：赵印川北京邮电学院

计算机辅助设计(简称CAD)的应用,可以大大解放设计人员的艰苦劳动,提高设计效率和质量。本文利用CAD技术,对VHF/UHF频段通信电路进行預测。

关键词：第一费涅尔区 VHF/UHF 频段计算机辅助设计计算机辅助技术移动通信系统准平坦地形通信概率通信电路有用信号功率路径损耗基本传输损耗电波损耗 CAD 发信机通信发射机 UHF

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水文遥测通信线路的计算机辅助设计

水文 1985年第6期 38-44页

作者：陈明英水电部南京水利水文自动化研究所

我国水文遥测通信网,大多建在地形复杂的偏僻山区,且主要使用超短波段频道,在进行通信线路计算时,既费时又费工,线路数越多,困难就越大。为了解决这一困难,作者从1980年开始研究水文遥测通信线路的辅助设计工作,取得了较好的成果。现把... 详细信息

我国水文遥测通信网,大多建在地形复杂的偏僻山区,且主要使用超短波段频道,在进行通信线路计算时,既费时又费工,线路数越多,困难就越大。为了解决这一困难,作者从1980年开始研究水文遥测通信线路的辅助设计工作,取得了较好的成果。现把以往的成果资料整理如下,

关键词：绕射损耗二峰通信线路路径损耗基本传输损耗电波损耗计算机辅助设计计算机辅助技术水文遥测

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MMDS全固态发射系统电路介绍

信息产业报道 1994年第1期 50-59页

作者：钟永智

1992年5月国际电信联盟把空着的2.5～2.7GHz 高频段划为电视专用频段,80年代初,英国人首先利用此频段传输电视节目,这就是用多频道微波分配系统(MMDS)传输电视节目。多频道微波分配系统既具有无线电视广播开路传输的特点,又可传送多频... 详细信息

1992年5月国际电信联盟把空着的2.5～2.7GHz 高频段划为电视专用频段,80年代初,英国人首先利用此频段传输电视节目,这就是用多频道微波分配系统(MMDS)传输电视节目。多频道微波分配系统既具有无线电视广播开路传输的特点,又可传送多频道节目信号,因此,有人又称其为无线的“有线”电视传输网络。MMDS 相对于传统的有线电视传输系统具有许多优点,如传播图象质量同于甚至高于传统的 CATV 系统,可靠性好、成本低、组网容易、维护方便、不用中继接力其覆盖面积半径即可达50km 等。作为 CATV 的一种重要传输手段,目前正引起生产厂家和用户的密切关注。本刊曾于1992.(5)发表了丁宗豪《多频道微波分配系统 MMDS——无线电缆电视》和1993.(3)发表了王邦俊的《迅速发展中的有线电视技术》,文中都对 MMDS 作了简要介绍。本期发表钟永智的文章,是为了进一步探讨 MMDS 的具体技术问题,希望能对生产厂家和广大用户提供参考。本刊将继续跟踪MMDS 技术,一方面欢迎来稿,另一方面将及时在本刊公布本杂志社信息部搜集到的资料。

关键词：图象信号输出电平 MMDS 抛物面接收天线激励放大器上变频器路径损耗基本传输损耗电波损耗发射机电子设备前置放大器输入电平 CATV

在城市和郊区环境中个人通信的微蜂窝传播特性

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全球定位系统 1995年第6期 1-7页

作者：贾福增

1.引言未来的个人通信业务(PCS)依赖于微蜂窝概念,以便提高无线电频谱的效率。使用低天线(大约与路灯柱相同的高度)和发射低功率(典型的是10mW量级)时,为了在短的无线电路径上(200～1000m量级)进行操作,提出了一些新的微蜂窝系统。在现... 详细信息

1.引言未来的个人通信业务(PCS)依赖于微蜂窝概念,以便提高无线电频谱的效率。使用低天线(大约与路灯柱相同的高度)和发射低功率(典型的是10mW量级)时,为了在短的无线电路径上(200～1000m量级)进行操作,提出了一些新的微蜂窝系统。在现有的微蜂窝系统中,蜂房分隔在密集的城市已达到了它的极限,这是由于较适合的蜂房位置是不可用

关键词：微蜂窝米申奥克兰非视距新西兰天线高度基本传输损耗电波损耗路径损耗蜂窝系统视距测量传播特性