基于交變隱式差分方向方法的時(shí)域有限差分法在無線信道分析中的應(yīng)用與研究.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，無線通信技術(shù)獲得了長足的進(jìn)步。但是隨著無線通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)可用的頻譜資源卻越來越少，不能滿足人類日益增長的通信需求。信道作為通信的媒介，對通信質(zhì)量有著重大的影響，本文采用時(shí)域方法對無線信道進(jìn)行了電磁分析。在無線信道分析中，通過引入基于交變隱式差分方向方法的時(shí)域有限差分法（ADI-FDTD）分析室內(nèi)無線信道的問題，有效的克服了穩(wěn)定性條件的限制，提高了計(jì)算效率，并進(jìn)一步用于分析室內(nèi)環(huán)境因素對信道特性的影響。<

2、br>　　本文的主要工作如下：
　　首先將FDTD方法用于無線信道的建模，由于其穩(wěn)定性條件的限制，當(dāng)時(shí)間步長和空間步長很小時(shí)，會導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間的大幅度增加，這是其面對的最大問題。引入的ADI-FDTD方法，可以擺脫穩(wěn)定性條件的限制，具有無條件的穩(wěn)定性，時(shí)間步長可以選取的比較大，從而大大減少計(jì)算時(shí)間，提高計(jì)算效率。本文分別采用FDTD方法與ADI-FDTD方法對視距模型進(jìn)行仿真，將獲得結(jié)果與文獻(xiàn)進(jìn)行對比，證明了所使用兩種方法的正確性；

3、針對熱門的超寬帶（UWB）信號，本文進(jìn)一步采用FDTD方法和ADI-FDTD方法對其在典型的室內(nèi)模型中的傳輸特性進(jìn)行了分析，比較兩者結(jié)果再次證明了ADI-FDTD方法在無線信道仿真中的可行性。通過對算例的分析，可以看到ADI-FDTD方法時(shí)間步長可以增大，計(jì)算時(shí)間減少，計(jì)算效率相對傳統(tǒng)的FDTD方法有了很大的提高。
　　基于上述的數(shù)值建模后，運(yùn)用時(shí)域后處理算法對室內(nèi)UWB無線信道進(jìn)行分析，不僅提取了其信道的沖激響應(yīng)，還得到了與無線