小區(qū)電波傳播預(yù)測三維可視化系統(tǒng)研究.pdf

1、在城市小區(qū)中,電波的波長比建筑物的尺寸要小很多,所以可以用幾何光學(xué)理論中的射線來分析電波傳播,將小區(qū)電波傳播分為直射、反射、繞射等形式。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快以及3G通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,電波傳播預(yù)測模型成為微蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的研究熱點(diǎn)。
　　本文結(jié)合電波傳播經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?COST-WI Model和確定性建模方法——射線跟蹤算法的優(yōu)點(diǎn),利用改進(jìn)遺傳算法、Access數(shù)據(jù)庫及三維建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小區(qū)電波傳播預(yù)測三維可視化系統(tǒng),

2、該系統(tǒng)由基站布局子系統(tǒng)、小區(qū)三維建模子系統(tǒng)和電波傳播子系統(tǒng)組成,每個(gè)子系統(tǒng)都包含很多功能模塊。
　　引入遺傳算法來優(yōu)化小區(qū)的基站布局,第一次利用電波傳播模型 COST-WI Model來設(shè)計(jì)種群的適應(yīng)度函數(shù),對(duì)算法的實(shí)現(xiàn)過程提出了歐氏單點(diǎn)交叉算子和對(duì)稱互換變異算子等改進(jìn),得出的進(jìn)化結(jié)果保存在 Access數(shù)據(jù)庫,并顯示最優(yōu)基站布局所對(duì)應(yīng)的小區(qū)場強(qiáng)分布圖。與遺傳算法工具箱 GAOT優(yōu)化同一小區(qū)的基站布局相比較,證明了改進(jìn)遺傳算法能夠

3、增加種群個(gè)體的多樣性,提高種群進(jìn)化的爬坡能力,從而避免了早熟。
　　利用射線跟蹤算法實(shí)現(xiàn)小區(qū)電波傳播的場強(qiáng)計(jì)算及三維可視化,為了加速算法的模擬效率,采用了射線跟蹤的加速技術(shù)——空間體積分區(qū)方法,該方法能夠有效地減少測試射線與建筑物面元相交的次數(shù)。
　　為了給射線跟蹤算法的應(yīng)用提供特定環(huán)境現(xiàn)場,本文利用三維圖形引擎 OpenGL來建立小區(qū)的三維模型。OpenGL圖庫沒有繪制復(fù)雜模型的函數(shù),但是三維幾何建模軟件3DS MAX彌補(bǔ)