时域数值算法在无线信道分析中应用

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1、南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保

2、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学通信与信息系统研究方向：移动通信与无线技术作者：刘攀指导教师：陈如山教授

3、题目：时域数值算法在无线信道分析中的应用英文题目：ApplicationofTime-DomainNumericalAlgorithmfortheWirelessChannelAnalysis主题词：时域有限差分方法（FDTD）时域有限元方法（TDFEM）无线信道Keywords:Finite-DifferenceTime-Domain(FDTD),Time-DomainFinite-ElementMethods(TDFEM),RadioChannel南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要无线通信一直是通信领域的热门研究方向，无线

4、信道作为其传输媒质，对通信质量有较大的影响。因此，有必要对无线信道进行研究。传统的实测方法费用较高，统计性模型无法针对具体的环境给出信道特性。而确定性建模是一种非常重要的研究方法，可以很好地解决上述两种方法的不足。本文运用两种时域数值算法对无线信道进行确定性建模：一种是运用较为广泛的时域有限差分法，一种是比较新兴的时域有限元法。在确定性建模基础上，进一步运用CLEAN算法对信道的时域特性进行分析。本文的主要内容如下：（1）通过阅读国内外相关文献，对无线信道的研究方法进行了简单综述，并对确定性建模方法进行了了解和介绍，主要包括时域有

5、限差分方法以及时域有限元方法。（2）运用时域有限差分方法对无线信道进行确定性建模，求得接收点波形，并通过与已有软件仿真的结果进行对比，证明了本文的时域有限差分方法对无线信道仿真的正确性。但是，基于Yee网格的时域有限差分方法在分析具有复杂几何结构的物体时，建模拟合，尤其是对复杂几何边界的拟合难度较高，往往需要较为稠密的剖分，这可能会造成计算复杂度增加。针对这个问题，我们采用了对几何边界拟合度较高的时域有限元方法，并将该方法应用到无线信道中。以野外帐篷模型和隧道模型为例，运用该方法获得接收点波形，并和已有的时域有限差分方法得到的结果

6、对比，验证了时域有限元方法在无线信道分析中的准确性和有效性。（3）运用基于CLEAN算法的时域数据处理程序，提取出实测无线信道的冲激响应。此外，还运用改进的确定性多模板算法提取出野外帐篷模型的信道冲激响应，并求出信道相关参数，如平均附加时延、均方根时延扩展、峰值10dB的多径分量数和路径损耗因子，并通过与已有软件结果比较验证其正确性。关键词：时域有限差分法（FDTD），时域有限元法（TDFEM），无线信道I南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstractWirelesscommunicationisapopularo

7、rientationofcommunicationresearch;asthetransmissionmedium,theradiochannelhassignificantinfluencesonit.Therefore,itisnecessarytodoaresearchontheradiochannel.Traditionalmeasuringmethodcoststoomuch,andthechannelcharacteristicsofspecificenvironmentcannotobtainedfromstatis

8、ticmodeling;however,deterministicmodelingisaveryimportantmethod,whichcanremedythedefectsofthetwomodelingmethodsabove.Twotime