散射体建模方法及其在车联网无线信道中的研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hfghtyr56
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
造成电磁波空间传播轨迹发生偏移的结构体被称之为散射体,而电磁波传播轨迹偏移的物理现象被称之为散射现象,因此散射体建模即对其造成的散射进行建模的过程。散射体建模对车联网的发展具有重要意义,主要原因是电波传播特性的深入理解是任何车联网无线通信系统设计和优化的基本保障。而车联网场景的电波传播(或无线信道)特性取决于场景中散射体的类型与位置分布。区别于传统蜂窝小区,车联网场景中的无线信道有着复杂多样的特性。这种复杂多变来源于车联网场景中散射体的复杂性,包括狭窄的城市道路与密集的建筑群、道路旁林立的交通标识牌和高速移动的汽车等。尽管经过数十年的努力,人们对车联网无线信道特性的认知有了长足的进步,但其依旧是学术界和工业界研究的热点。而这一研究热点的突破口之一,即为散射体高效与高精度的建模方法研究。
  散射体建模作为车联网无线信道研究不可分割的重要组成部分,与无线信道研究共同承担了车联网无线通信系统设计、规划和部署的需求。现有研究针对车联网无线信道及其相关散射体建模依然存在以下局限:
  1)基于车联网无线信道实测数据分析得到的统计性模型是研究车联网无线信道的主流方法,模型的输出结果是车联网无线信道的关键参数统计值。但模型本身功能有限并较难量化具体场景中特定散射体的影响,造成统计性模型功能受限的主要原因来自于模型本身固有的缺陷,即模型建模的过程需要揉合大量的信道数据从而提取统计特性,因此不能孤立出具体散射体的影响。基于统计性模型的车联网无线信道分析很难结合具体物理场景及散射体分布做信道定量分析。
  2)确定性信道建模作为研究车联网无线信道的重要工具,大多数使用者对其认知仅停留在使用层面。确定性建模的确有着易编程、实现成本较低和适用面广的优势,但确定性建模的准确性受制其使用的电波传播模型。然而现有研究的电波传播模型使用范围较为宽泛,常与特定环境的电波传播结果有一定偏差。
  3)散射体建模一直是车联网无线信道仿真中被疏忽的一环。究其原因,主要是大多数散射体形状复杂且建模相对困难。对于传统窄带无线信道仿真来说,散射体建模对信道研究或许不具有“性价比”。随着车联网无线通信系统的发展以及精细化信道建模的强烈需求,散射体的高效和高精度建模在车联网无线信道研究中越发重要。
  针对上述问题,本文提出了车联网环境散射体建模的新方法,其最终目标是为了在车联网无线信道仿真中实现散射体的高效植入,而研究过程涉及到确定性建模理论的深入挖掘,专用材料测量平台的搭建和散射体建模的创新理论。主要工作如下:
  1)提出利用散射中心点建模交通标识牌等道路散射体的散射特性。在此过程中提出了采用雷达领域的散射中心理论对道路散射体进行了建模。除此之外,提出有效区域的概念对路灯的散射进行了理论建模,并提出路灯群散射建模的重要性及推导了相应的数学闭合表达式。
  2)针对汽车车体散射建模,提出采用双基站散射中心点预测汽车双基站近场散射的理论方法,在这个过程中消除了利用单基站散射中心点预测双基站散射产生的误差,弥补了现有研究对于信道中车体散射的研究不足。
  3)针对建筑散射体的建模,提出了从研究发生在建筑散射体表面的电波散射传播机制出发对建筑散射体进行建模。具体研究结果为通过测量获取粗糙表面情况下的反射和面散射特征参数(具体为材料表面粗糙度、介电常数和面散射特征参数)。通过对车联网常见材料的调研和参数提取,形成了相应的材料数据库,可用于未来车联网毫米波无线信道仿真中植入建筑散射体的散射影响。
  4)基于散射体的创新建模方法,提出分层信道模型将散射体成功地植入射线跟踪算法进行联合信道仿真。并基于上述理论,对车联网毫米波宽带无线信道进行了前沿探究。
  综上所述,从理论创新上,本文提出了散射体建模的新方法和新理论,并提出了结合散射体模型与射线跟踪算法的分层信道模型,以及基于上述建模理论仿真了车联网隧道场景毫米波无线信道特性。从方法创新上,针对散射体的研究,划分成道路散射体、汽车车体和建筑散射体分别开展,在方法上突破常规认知,提出采用散射中心点的建模方式弥补了现有车联网信道中散射体研究的不足,所提出的散射体模型兼顾了计算效率与精度。
其他文献
《水浒传》是一部英雄传奇小说。说书艺人对《水浒传》中的武松进行了细致改编,形成相应的说书书目。说书艺人改编武松故事,故事内容较为完整的作品有扬州评话《武松》、杭州评话《武松演义》、山东快书中的《山东快书武松传》。这三部作品的说书艺人,均是在原著《水浒传》基本故事内容的基础上改编创新。说书艺人改编武松故事并且进行现场表演,一定程度上促进了武松故事的传播,有利于扩大古典小说《水浒传》的影响力。  绪论
学位
长期以来,代际伦理中的父子关系颇受学界重视,研究成果丰硕,论证充分;而对应的母女关系却常被忽略,至少没有成为一种重要的研究路径。然而母女关系同样是我们理解人性的丰富和幽微的重要研究视角。  母女关系的书写是1990年代女性写作的一个突出特点,并且成为1990年代中国文学史的一个重要组成部分。时代的变迁,给予了女作家前所未有的诉说自己的可能和机会。此时,对于母女关系的书写成为女作家建立女性谱系,进而
学位
十九世纪下半叶,法国艺术歌曲领域最重要的作曲家之一,始终坚持法兰西音乐风格的代表人物一-加布里埃·乌尔班·福雷(Gabriel Urbain Faure1845-1924),他艺术歌曲创作中期的重要标志,个人套曲创作的开山之作:声乐套曲《一日诗》,无论对于福雷本人的创作生活,或是对于那些热爱法国艺术歌曲的演唱者及爱好者都具有不可忽视的意义。本文通过三章七节,对《一日诗》进行了较为详细地分析。第一章
学位
酱香是中国传统发酵风味之一深受人们青睐,迄今为止,枯草芽孢杆菌产酱香风味的机制还仍然不清。前期对Bacilus subtilis BJ3-2进行中温(45℃)和中低温(37℃)发酵,发现中温产酱香,中低温产豉香,通过转录组测序差异性和富集分析,筛选得到多个差异显著基因,通过对差异基因进行生物信息学分析,最终选择磷酸烯醇丙酮酸激酶(PCKA)和棉子糖、水苏糖、蜜二糖转运系统底物结合蛋白(MSME)作
学位
作为极小种群野生植物种之一,天目铁木(Ostrya rehderiana)仅分布于浙江西天目山,现存野生成体只有5株,属于国家一级保护植物。本论文以分布于西天目山的天目铁木幼苗(小于10年)、人工林成株(约40年)和自然成株(约100年)为对象,通过野外和室内试验,分别测定了6月、8月和10月对3个主要生长季的光合日变化、叶绿素荧光参数和叶绿素含量等光合生理特征。  在此基础上,本文着重开展了如下
学位
九龙山榧Torreyajiulongshanensis是分布于我国浙江省西南部和中部的红豆杉科Taxaceae榧属植物,是新生代第三纪孑遗特有树种,也是我国国家Ⅱ级保护野生植物。自九龙山榧定名以来,所报道的种群数量仅17株,分散分布于金华市磐安县、丽水市遂昌县、丽水市莲都区、丽水市松阳县等少数分布点。由于地史冰川作用、人为干扰,其分布面积小、数量稀少,然而其濒危原因却尚未有研究报道。本文主要从九龙
学位
我国人工林面积在近些年来不断扩大,然而我国现存人工林仍面临诸多的问题,如何提高森林生态系统可持续性与稳定性成为当今的热点问题。抚育间伐是一种重要的森林经营的措施,能影响森林生态系统的内部生物多样性。物种多样性较高的植被可以阻止生态因子的单向累积,增加生态系统稳定性。近些年来我国开展了大量有关抚育间伐对林下植被多样性影响的研究,但研究方法以抚育间伐若干年后的常规野外调查方法为主,其研究结果难以更加全
学位
【目的】  化学合成及鉴定两种重组神经肽PACAP13和OT23,细胞水平上,设置PACAP13/OT23与细胞一起培养体系,分析和比较PACAP13/OT23对小鼠淋巴细胞的增殖和凋亡的细胞活性作用。在个体水平上,在Pristane诱导的红斑狼疮小鼠和自发性MRL/lpr狼疮小鼠两种系统性红斑狼疮小鼠模型基础上,分析PACAP13/OT23对小鼠自身抗体和肾脏免疫复合物沉积的效应,对胸腺和脾脏初
昆虫表皮(又称外骨骼)主要由坚硬的外表皮层和柔软的内表皮层构成,结构蛋白是其主要的组成成分。表皮不仅具有保护功能,也作为肌肉的支点构成昆虫的运动系统。白蚁是最古老的社会性昆虫,巢群内有明确的品级分化(工蚁、兵蚁和生殖蚁)和社会分工。工蚁担负筑巢、清洁、觅食和抚育幼蚁等工作;兵蚁承担防御任务;成虫可以飞出原巢建立新巢,成为原始生殖蚁。白蚁的外表皮层和内表皮层结构在不同品级间是否存在差异还不清楚。为了
现有互联网原始设计思想中的诸多弊端影响了互联网的进一步发展,因此世界各国研究并提出了多个新型网络体系结构,如具有“三层”、“两域”结构模型的智慧协同网络。在实际应用部署中,智慧协同网络分为接入网和核心网两部分。在接入网中,通过引入族群的概念实现组件的虚拟化。在核心网中,通过组件标识的映射实现数据包的安全传输。现有的网络管理系统目前并没有对智慧协同网络的接入网和核心网进行针对性管理,不能有效地用于智
学位