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随着移动通信技术的不断发展,全球的移动数据通信量在持续增加,越来越多的移动通信过程发生在室外微小区和室内微微小区场景中。环境中无线信道的特性决定着无线通信系统的性能,特定场景的无线信道非常适合用射线跟踪(Ray Tracing, RT)技术来进行研究。RT模型结合真实场景的几何信息来仿真获得无线信道的特性,它将电波的传播看作射线并用几何光学和一致性绕射理论来近似计算,而电波与环境中物体的作用则用电磁波理论来计算。RT模型除了在应用到微波波段有其自身的限制外,环境信息的几何误差也会降低它的仿真预测结果精度。本文针对室内多楼层场景中的RT和微小区场景中的RT算法的预测精度受环境误差的影响情况进行了研究。 首先,论文介绍了RT模型的相关知识,包括几何光学理论和一致性绕射理论两大理论基础,以及射线跟踪算法中反射场和绕射场的计算方法。接着给出了接收功率、路径损耗等重要的无线信道参数的计算方法,并且对RT算法实现过程中的相关设置进行了说明。 其次,本文实现了室内多楼层场景下的RT算法,并用该算法对典型的多楼层环境进行了电波传播仿真预测。具体内容包括:将该场景下的所有射线路径分为两类来确定,计算所有射线路径上的电磁场,完成多楼层空房间场景下的RT算法;创建了一个四层楼多房间环境,利用前面实现的RT算法进行了仿真分析。分别对同一楼层发射天线的视距区域和阴影区的电波传播覆盖进行预测分析,并且研究了发射天线对不同楼层的覆盖情况。 然后,论文在第四章研究了环境几何误差对 RT算法路径损耗预测结果的影响。因为RT算法的仿真预测是建立在特定场景的环境信息之上的,环境几何信息的精确与否与RT算法的预测结果的关系密不可分。本文通过人为引入环境几何信息误差来获得误差地图,包括两种误差类型下的多组误差地图。利用RT算法分别对原始地图和多组误差地图进行仿真,对比地图中各测试点处的路径损耗预测结果,从而看出不同的误差类型、误差量对RT算法预测结果的影响情况。 最后,对本文的工作进行了总结,并且提出了下一步的工作方向。主要包括提高RT模型的预测精度和加快其运行效率两个方面。