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正文摘录:

2007年第5期总第244管树的层数可预先确定好，散射体是否会进一步产生反射和绕射射线管则可用限定射线管树每个分支的绕射射线管的数目或设置场强门限的方法加以限定。接下来用射线跟踪的方法找到所有电波的传播路径。对于一个给定的接收机位置，可以通过遍历整个射线管树来找到所有包含接收机的射线管，在树上又可以找到从发射机射线管出发到包含有接收机射线管的所有射线管所组成的射线管序列。有许多这样的射线管序列，而每个射线管序列就代表一条电波传播路径，对于每个射线管序列，可以用反向射线跟踪的方法来计算出反射点或绕射点，这样从发射机到接收机的所有电波传播路径都可以找到了。下面就是应用uTD公式和其他一些公式求出接收信号的场强。确定射线管方法可以用于任何复杂的传播环境中，他可以找到从发射机到接收机的所有电波传播路径而具有较高的计算精度，而且从本质上讲他是一种点到点的跟踪方法，无须进行接收测试，所以具有较高的计算效率。可见这种方法是一种具有很高实用价值的电波传播预测方法。3射线跟踪加速技术面对环境复杂、三维建筑物数据很大时，显然应该提高射线跟踪过程算法的模拟速度。加速算法成为射线跟踪领域中共同关心的题目。3.1射线跟踪加速技术简介无论是哪种跟踪技术，都要有射线和多面体面的相交测试，以确定一条射线是否被某一个障碍物所遮挡。当建筑物数量很多时，在射线和多面体面和劈的相交测试上花费的时间可能占总的射线跟踪时间的90％以上，只用不到10％的时间用在多面体面的反射点和劈上的绕射点等计算叫…。因此，射线跟踪加速技术主要是研究减少射线与多面体面和劈的相交测试。可以从2个方面来考虑：一方面利用空间分区技术，直接减少多面体面的劈的相交测试的次数；另一方面利用镜像法等方法提高射线反射和绕射路径的跟踪速度，间接减少射线和多面体面的相交测试。3.2空间分区技术空间分区技术是将整个考察区域分为很多的小区域，这些小区域里的面和劈的数量就会比较少，当射线进入某一小区域的时候，只需要用这个小区域内的面和劈来进行遮挡检验，大大减少了遮挡检验的次数。设射线数为M，面的数目为～，劈的数目为M，则所需求交次数为：N。(N+M)N：第一层次计算(包括直射、1次反射和1次绕射)；N。(N+M)。N：第二层次计算(包括2次反射、2次绕射以及反射再绕射等)；N。(N+M)。N：第三层次计算(包括3次反射以及绕射再2次反射等)。层次越深计算量越大，以致计算量难以承受。所以需要采用有效的技术来减少计算量。最简单的分区方法就是直接空间分区。直接空间分区是将小区直接划分为许多更小的区域，对这些区域分别进行标注，记下每个区域内所包含面或劈的编号(如图3所示)。这种分区方法的最大优点是分区与源点、场点的位置无关，一次分区便可用来进行所有的计算。不过分区时需人为控制分区的大小，不便自动划分区域，对区域内所含的面、劈的判断也很耗时。图3直接空间分区法角分区是以源点为中心，按一定角度将考察区域分为若干小区域进行标注，对区域内的面按照其与源点距离的远近进行排序。从源点出发到区域的射线按顺序同其所含的面、劈进行求交计算，一旦有相交情况发生，就不需要同相交面后面的面进行求交计算了。这种分区方法的计算量比直接空间分区更少。但分区时同源点的位置有关，当有反射或绕射发生时，需要重新进行分区。当计算的层次较多时，分区的工作量也较大。折衷的方法是将两种分区法结合起来用，对于头两个层次的计算用角分区法，高层次的计算用直接空间分区法。4展望和发展通过仔细分析国内外在这一领域的研究可发现，在微蜂窝和室内环境的三维电波传播模型研究中，尽管人们利用射线跟踪方法对各种环境的场强进行理论预测，但考虑场强经过周围建筑物或地面多次反射和绕射的极化的研究较少。其实，因极化方式不同而引起的反射系数和绕射系数的不同也需要考虑。此外，在射线跟踪预测时被丢弃的大量低能量射线合并后也对信号接收产生贡献，这方面的研究更少。三维场强预测模型同时对地理信息数据提出了更高的要求，一般需要至少5m精度的电子地图。如何有效处理三维地理信息数据和电波传播模型场强预测计算之间的关系也是有待解决的一个问题。很多有关射线跟踪的研究在建立地形地理数据库时用了手工的方法，实际上在(下转第28页)25