射线跟踪场强预测模型的参数校正方法

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1、射线跟踪场强预测模型的参数校正方法CalibrationMethodforFieldStrengthPredictionModelBasedonRayTracing学科专业：信息与通信工程研究生：邱光染指导教师：杨晋生副教授天津大学电子信息工程学院二零一五年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他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

2、的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要在无线通信领域，利用电磁仿真进行确定性信道建模越来越得到普遍应用。起源于计算机图形学的射线跟踪方法，是众多确定性仿真模型中应用较为广泛

3、的方法。射线跟踪计算精度和时间复杂度受很多因素影响，在不同的需求和应用场景下要做权衡考虑，这些影响因素包括场景建模方法、路径搜索算法的选取、迭代次数的设置、模型电磁参数、收发天线的模拟等。本文针对特定室内场景，实现了完整的射线跟踪计算过程，主要工作包括：三角化场景建模、前向简单匹配方式路径搜索、功率射线管的发射、接收球对射线管的接收、用迭代法校正参数。通过这些步骤，能够对特定场景中接收点场强进行准确的预测。本文的主要创新点在于参数校正算法的改进，提出利用分步迭代法校正接收球半径，进而利用搜索范围自适应的模拟退火法校正电参数，并且以一个室内场景为例

4、进行了仿真和实测，提高了前向算法的预测精度。关键字：射线跟踪；三角化；接收球；参数校正；模拟退火算法ABSTRACTIntheareaofwirelesscommunications,deterministicchannelmodelingbyelectromagneticsimulationhasbeenwidelyused.Originatedfromcomputergraphics,raytracingmethodisusedmuchmorewidelythanmanyotherdeterministicsimulationmethods.

5、Accuracyandtimecomplexityareaffectedbymanyfactors.Sometrade-offsmustbedoneindifferentrequirementsandappliedscenarios.ThesefactorsareRTscenemodelingmethod,pathsearchalgorithm,numberofiterations,electromagneticparameters,antennasimulationandsoon.Forsite-specificindoorscene,this

6、articlecompletesawholeRTcalculation,themainworksare:triangulationscenariomodeling,brute-forcepathsearchalgorithm,thepower-raytubetransmitter,receivingballofraytubeandparameterscalibrationbyiterativemethod.Throughthesesteps,theelectromagneticfieldforaspecificscenefieldpointcan

7、beaccuratelypredicted.Themaininnovationofthispaperistheimprovementofparametercalibration.Weusestep-iterativemethodtocalibratethereceivingradiusanduseadaptivesimulatedannealingmethodtocalibratetheelectromagneticparameters.Foranindoorscene,wedidsomesimulationandmeasurementwork.

8、Itimprovestheaccuracyofbrute-forcealgorithm.Keywords:ray-tracing;tri