基于数字地图预处理技术的城市微蜂窝电波传播射线跟踪算法分析

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1、西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于

2、论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期:导师签名：日期:摘要摘要射线跟踪和一致性几何绕射理

3、论算法已经广泛应用于点对点的无线通信电波传播模型中。本文基于城市微小区数字地图对移动通信中射线跟踪算法的重要性，针对2.5维射线跟踪算法的特点，找出了一种能自动提取建筑物几何信息并且对地图进行预处理的技术。该技术能够快速精确地提取建筑物几何信息，并且能够很好地处理掉数字地图中对预测结果影响不大的几何因素，减少射线跟踪算法程序运行过程中的遮挡判断次数。通过本文对数字地图的自动提取及预处理，能够建立实用的、快速的、高精度的室外微蜂窝环境电波预测模型，提高了微小区电波传播预测的准确性和效率。本文还提出

4、了一种新的快速准三维射线跟踪模型，同时考虑了镜像法和发射反弹射线跟踪算法的优点。该模型是基于先序虚拟源树的创建方法，并且运用平衡二叉树结合改进的极化扫描射线算法寻找可见面的方法，不仅能找到所有微蜂窝环境中所有可能射线路径，同时还可以达到减少遮挡判断的次数。该算法是一种点到点的射线跟踪模型，并且结合了有效的计算机加速技术，避免内存泄露，能保证比较高的精确性。通过本文方法在渥太华街道路径损耗理论计算结果和文献测量结果进行比较，改变不同传播参数的值，具有良好的吻合性，证明了我们的传播预测模型适用于微小

5、区环境中。该方法对城市电波传播可以提供可靠的理论依据和网络规划参考依据。关键字：射线跟踪电波传播数字地图可视化虚拟源树城市微蜂窝ABSTRACTABSTRACTRay-tracinganduniformtheoryofdiffractiontechniquesarealreadywidelyappliedtosite-specificradiopropagationmodelingforwirelessapplications.Inviewofthefactthatthedigitalmapof

6、theurbanmicrocellularisimportanttotheraytracingalgorithmformobilecommunicationsandtakingintoaccountthecharacteristicofthequasithree-dimensionray-tracingalgorithm.Thetechnologyofextractinggeometricalinformationofbuildingsandpreprocessingthedigitalmaph

7、asbeenproposed．Thistechnologycanextractgeometricalinformationofbuildingswithhighprecisionandspeed，andcontributetoeliminategeometricalfactorswhichhavelittleinfluenceonpredictionresults,thenreducecomputationtime.Therefore,amicrocellularwavepropagationp

8、redictionmodelwiththeadvantagesofpracticality,highspeedandhighaccuracy.Thus,theaccuracyandefficiencyofthemicrocellularwavepropagationpredictionmodelhavebeenimproved.Anovelquasi3-Dray-tracingmodelbyconsideringtheadvantagesofboththeimagetheoryandshooti