优秀研究生学位论文题录展示

Indoor Propagation Mechanisms and Channel Characterization at 2.4 GHz ISM Band

专 业: 电磁场与微波技术  英文
关键词: 无线电波 电磁波 传播特性 路径损耗 传播机制
分类号: TN011
形 态: 共 109 页 约 71,395 个字 约 3.415 M内容
阅 读: 全文阅读说明

内容摘要


由于ISM(工业、科学和医药)无线频段的独特性和其在室内、室外系统的潜在应用,近几年受到了业界的广泛关注。

目前已有许多数据通信系统工作在这一免费频段上。

无线局域网(WLAN)和蓝牙技术(Bluetooth)是两类典型的例子。

为了实现这些系统的应用,对2.4GHz室内无线信道进行测量、定性和建模是十分必要的。

该文的主要目的是研究建筑物内的无线电波传播机制,分析ISM频段(2.4GHz)通信信道的特性,全面彻底地了解ISM频段的通信潜力。

该文首先研究了电磁波通过各种典型材料墙壁的传播特性。

通过矢量网络分析仪测试了每种物质的介电常数和损耗角正切。

五种典型的建筑材料被采用,即:

玻璃、薄木片、厚木块、木门和混凝土墙。

利用一种基于连续内部多反射的理论模型估计了它们的电参数。

考虑到墙壁的损耗,该文提出了一种路径损耗模型。

在研究了建筑材料的特性之后,该文分析了电磁波的传播机制和电参数对传播机制的影响。

文中仿真了光滑表面和粗糙表面的反射因子。

采用多射线模型仿真了一个厚度较小(相对于波长)的光滑表面。

利用多层模型仿真了一个具有多层结构的隔间。

根据均匀衍射理论计算了室内拐角的衍射场。

之后,论文又分析了电参数对反射和衍射因子的影响。

利用射线跟踪模型仿真了室内无线信道。

文中分析了建筑物的电磁特性对室内无线信道特性的影响。

针对不同的电容率和电导率,仿真了信号电平、均方时延扩展和相干带宽。

我们的仿真实验针对不同的反射级别(反射级别:

每一射线的最大反射次数)。

在室内环境,由于处于发射、接收天线附近的人的走动和(或)终端在该地小范围的移动导致信道变化十分频繁。

文中给出了一些有关室内环境下的多径接收功率随空间、时间的变化关系和均方时延扩展的重要结果。

测量结果和模型为不仅为无线系统的设计和安装提供了指导,同时也深刻洞察了2.4GHz电波传播特性……

全文目录


文摘
英文文摘
Acknowledgments
Chapter 1 Introduction
1.1 What is the ISM
1.2 The ISM Band Allocations
1.3 ISM Band Benefits
1.4 The 2.4 GHz ISM Band
1.5 The 2.4 GHz in Indoor Applications
1.6 Indoor Radio Propagation
1.7 Review of Some Literature Related to The Research
1.8 Thesis Achievements
1.9 Organization of the Thesis
Chapter 2 Overview on Indoor Radio Propagation
2.1 Introduction
2.2 Indoor Propagation Mechanisms
2.3 Indoor Propagation Models
2.4 Path Loss Modeling
2.4.1 Distance-Power Model
2.4.2 Partition Losses
2.4.3 The JTC Model
2.4.4 Ericsson Multiple Breakpoint Model
2.4.5 Attenuation Factor Model
2.5 Indoor Channel Measurements Technique
2.5.1 Time Domain Model
2.5.2 Frequency Domain Model
2.6 Multipath Characteristics
2.6.1 Doppler Spread and Delay Spread
2.6.2 Multipath Fading Model
2.7 Indoor Multipath Channel Parameters
2.7.1 Time Dispersion
2.7.2 Coherence Bandwidth
2.8 Computer Simulation of Indoor Radio Channel
2.8.1 Wideband Time Domain Statistical Model
2.8.2 Wideband Frequency Domain Channel Modeling
2.8.3 Ray Tracing Prediction Model
2.8.4 Finite-Difference Time Domain Model
2.9 Temporal Variation of Indoor Radio Channel
2.10 Wireless Indoor Antennas
2.11 Antennas Polarization in Indoor Environments
Chapter 3 Electromagnetic Characterization of Building Materials
3.1 Introduction
3.2 Propagation of Electromagnetic Waves in Dielectric Materials
3.3 Measurement System
3.3.1 Measurement Procedure
3.3.2 Measurement Environment
3.3.3 Computation of Transmission Coefficients
3.4 Internal Multi reflection Model
3.5 Results
3.5.1 Transmission Coefficient Mean Values
3.5.2 Transmission Coefficients Versus Frequency
3.5.3 Computation of Dielectric Parameters
3.6 Comparison of Electromagnetic Parameters
3.7 Conclusion
Chapter 4 Penetration Loss Measurements and Path Loss Modeling
4.1 Introduction
4.2 Measurement Techniques of Penetration Loss
4.3 Results
4.3.1 Penetration Loss Mean Values
4.3.2 Penetration Loss Versus Frequency
4.3.3 Path Loss Model Using Building Material
4.4 Conclusion
Chapter 5 Mechanisms of Electromagnetic Wave Propagation in Indoor Environment
5.1 Introduction
5.2 Computation of Reflection Coefficients
5.2.1 Reflection Coefficient for Smooth Surfaces
5.2.2 Reflection Coefficient for Rough Surfaces
5.2.3 Reflection Coefficient Theoretical Multi ray Model
5.2.4 Reflection Coefficient Theoretical Multi layer Model
5.3 Computation of Diffraction Coefficients
5.4 Computer Simulation Results
5.4.1 Reflection Coefficients Versus Incidence Angle
5.4.2 Effect of Material Characteristics on Reflection Coefficient
5.4.3 Reflection Coefficients Versus Material Thickness
5.4.4 Power Reflection Coefficients
5.4.5 Reflection Coefficient of a Multi layer Material
5.4.6 Rough Concrete Wall Reflection Coefficients Results
5.4.7 Diffraction Coefficients Simulation Results
5.5 Conclusion
Chapter 6 Indoor Radio Channel Characteristics
6.1 Introduction
6.2 Ray Tracing Simulation
6.2.1 Indoor Channel Parameters
6.2.2 Results
6.2.3 Conclusion
6.3 Spatial and Short Time Variations
6.3.1 Doppler Spread Estimation
6.3.2 Measurements Setup and Techniques
6.3.3 Discussion and Conclusion
Chapter7SummaryandFutureResearchDirections
7.1 Summary of Results
7.2 Future Research Directions
References
List of Publications

相似论文

  1. 电磁场面散射和体散射研究及其应用,126页,TN011
  2. UWB天线优化及室内UWB信号传播特性的研究,65页,TN011.92 TN822.8
  3. 随机粗糙表面电磁散射解析方法的研究,62页,TN011
  4. 粗糙面电磁散射数值方法研究,48页,TN011
  5. 有界空间中超大功率超宽带电磁脉冲的传播特性研究,57页,TN011.2 TN03
  6. 建筑墙体对电波传播影响的时域有限差分法分析,56页,TN011.92
  7. 基于积分方程的复杂导体目标瞬态分析,133页,TN011
  8. 辛算法在时域电磁散射计算中的应用,116页,TN011
  9. 左手介质周期结构散射特性的研究,130页,TN011
  10. 海面目标电磁散射的研究,56页,TN011
  11. 电磁散射问题的矩量法建模及其快速算法,65页,TN015
  12. 射频功率放大器数字预失真算法的研究和实现,51页,TN015
  13. 一种线性电荷泵稳压电路的设计,70页,TN015
  14. 新型半导体激光器驱动电源的研究与设计,52页,TN015
  15. 利用FMM计算三维导体目标的电磁散射,61页,TN015 TN151
  16. 小型化宽频带和多频段平面倒F天线研究,72页,TN015
  17. 小型化平板单极UWB天线的设计及其开槽负载特性的研究,100页,TN015
  18. 智能天线中几种圆阵DOA估计算法及性能分析研究,64页,TN015
  19. 电大尺寸开口腔体RCS计算,52页,TN015
  20. TD-SCDMA智能天线系统射频前端及天线设计,57页,TN015
中图分类: > TN011 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 一般性问题 > 基础理论 > 电波传播、传播机理

© 2012 book.hzu.edu.cn