無線電波傳播的隨機建模與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書針對無線信道中復(fù)雜的傳播特性，嘗試使用基于隨機分析的隨機橋理論、位置滲流理論和應(yīng)用概率論等方法，對無線電波傳播和無線信道特性進行建模和分析。全書使用隨機非波動的方法，分析和研究超寬帶室內(nèi)多徑信道、短程窄帶無線信道的傳播特性，以及路徑損耗特性?！稛o線電波傳播的隨機建模與應(yīng)用》對出現(xiàn)在隨機非波動無線電波建模方法中的一些理論和應(yīng)用問題，進行了系統(tǒng)而深入的研究，把使用隨機分析方法和隨機非波動方法得到的結(jié)果，與無線信道實驗測量結(jié)果進行比較分析。幫助讀者全面而深入地了解無線信道的傳播特性。
　　本書共分7章，包括：緒論；隨機射線的基本理論與統(tǒng)計特性分析；超寬帶脈沖無線信道多徑傳播特性的隨機射線研究；短程窄帶無線信道傳播特性的研究；短程窄帶無線信道平均接收功率的研究；隨機射線建模方法在其他領(lǐng)域的應(yīng)用；結(jié)論與展望?！稛o線電波傳播的隨機建模與應(yīng)用》可作為通信類專業(yè)高年級本科生、研究生的教材，也可供網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、電磁兼容方向的高校教師、工程技術(shù)人員等參考。

作者簡介

扈羅全，江蘇宜興人，博士。中國電子學(xué)會會員，全國電磁兼容標準化技術(shù)委員會低頻現(xiàn)象分技術(shù)委員會委員。長期從事無線通信、信息技術(shù)設(shè)備／電子電氣類產(chǎn)品的電磁兼容檢測和研究，江蘇檢驗檢疫系統(tǒng)學(xué)科帶頭人，蘇州大學(xué)工程碩士研究生指導(dǎo)老師。獲得2008年度蘇州市緊缺高層次人才引進資助，2008年度國家質(zhì)檢總局優(yōu)秀論文一等獎，2009年度蘇州檢驗檢疫局優(yōu)秀論文一等獎。目前主持包括省科技廳立項的各類科研項目六項，已發(fā)表各類學(xué)術(shù)論文一百余篇，獲得專利一項。

書籍目錄

第1章 緒論
  1.1 引言
  1.2 研究背景
    1.2.1 傳統(tǒng)窄帶無線信道研究概述
    1.2.2 無線信道研究方法簡介
    1.2.3 無線信道的接收功率特性
  1.3 主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 隨機射線的基本理論與統(tǒng)計特性分析
  2.1 隨機過程和隨機分析基本知識
    2.1.1 隨機過程的概念
    2.1.2 平穩(wěn)隨機過程
    2.1.3 布朗運動
    2.1.4 隨機微分方程的數(shù)值仿真算法介紹
  2.2 隨機射線
    2.2.1 歷史發(fā)展
    2.2.2 隨機射線分類
  2.3 傳播環(huán)境的物理建模
    2.3.1 精確描述的幾何環(huán)境
    2.3.2 Fresnel區(qū)理論
    2.3.3 服從某個概率分布的隨機環(huán)境
    2.3.4 位置滲流網(wǎng)格模型和點滲流網(wǎng)格模型
    2.3.5 隨機網(wǎng)格信道
  2.4 產(chǎn)生隨機射線的方法
    2.4.1 隨機環(huán)境中鏡面反射
    2.4.2 隨機游動
    2.4.3 隨機橋過程
  2.5 隨機波束
  2.6 隨機橋過程構(gòu)造的基本隨機變量
  2.7 布朗橋過程產(chǎn)生的隨機樣本及其統(tǒng)計特性
    2.7.1 布朗橋過程
    2.7.2 自由布朗橋過程
    2.7.3 有約束布朗橋過程
    2.7.4 布朗橋過程產(chǎn)生的時間序列
    2.7.5 布朗橋過程產(chǎn)生時間序列的相關(guān)特性
    2.7.6 布朗橋過程產(chǎn)生基本隨機變量的統(tǒng)計特性
  2.8 Langevin橋過程產(chǎn)生的隨機樣本及其統(tǒng)計特性
    2.8.1 Langevin方程
    2.8.2 Langevin橋過程
    2.8.3 有約束Langevin橋過程
    2.8.4 Langevin橋過程產(chǎn)生基本隨機變量的統(tǒng)計特性
  2.9 發(fā)生是次反射隨機射線的概率分布
    2.9.1 最大熵原理
    2.9.2 Manhattan距離度量下的概率分布
    2.9.3 Euclid距離度量下的概率分布
  2.10 隨機游動的隨機射線傳播空間的概率分布
  2.11 推廣的酒徒行走問題及其平均行走距離
    2.11.1 部分理性的隨機游動模型
    2.11.2 數(shù)值仿真
  2.12 無線電波傳播的概率模型
  2.13 小結(jié)
第3章 超寬帶脈沖無線信道多徑傳播特性的隨機射線研究
  3.1 脈沖無線信道和多徑傳播模型
  3.2 基于隨機橋過程的脈沖無線信道建模分析
    3.2.1 隨機橋方法分析UWB多徑信道的物理基礎(chǔ)
    3.2.2 UWB脈沖信號失真分析
    3.2.3 UWB脈沖信號相位分析
    3.2.4 隨機橋過程建模脈沖無線信道的兩個假設(shè)
  3.3 一種有多反射特性的UWB脈沖無線信道建模方法
    3.3.1 無線信道的幾何隨機模型
    3.3.2 UWB室內(nèi)多徑信道的幾何隨機多反射模型
    3.3.3 多反射多徑分量隨機路徑的數(shù)學(xué)建模
  3.4 有約束的布朗橋模型
  3.5 UWB信道成簇特性的概率分析
    3.5.1 UWB室內(nèi)信道成簇現(xiàn)象的原因
    3.5.2 成簇現(xiàn)象對UWB信號檢測與接收的影響
    3.5.3 布朗橋方法對UWB信道咸簇特性的仿真與分析
    3.5.4 基于基本隨機變量的統(tǒng)計特性對成簇特性的概率分析
  3.6 超寬帶脈沖無線信道多徑傳播特性仿真與分析
    3.6.1 不同傳播環(huán)境信道特性的仿真與分析
    3.6.2 地下車庫傳播環(huán)境信道特性的實驗驗證
  3.7 基于最優(yōu)化方法和隨機射線對脈沖無線信道的分析
    3.7.1 UWB室內(nèi)多徑信道模型的最優(yōu)化問題表述
    3.7.2 UWB室內(nèi)多徑信道bbbm模型結(jié)合最優(yōu)化方法的算法描述
    3.7.3 數(shù)值仿真
  3.8 小結(jié)
第4章 短程窄帶無線信道傳播特性的研究
  4.1 基于隨機橋過程的短程窄帶無線信道空時特性分析
    4.1.1 隨機橋過程和基本隨機變量
    4.1.2 建模無線信道空間特性的數(shù)學(xué)模型
    4.1.3 空間二維無線信道沖激響應(yīng)的唯象模型
    4.1.4 散射體均勻分布傳播環(huán)境的空時特性的仿真分析
    4.1.5 有約束傳播環(huán)境的空時特性的仿真分析
    4.1.6 討論
  4.2 基于隨機射線的短程窄帶無線信道電波傳播多徑特性分析
    4.2.1 隨機射線回顧
    4.2.2 自由布朗橋過程構(gòu)造基本隨機變量統(tǒng)計特性的理論分析
    4.2.3 自由Langevin橋過程構(gòu)造基本隨機變量統(tǒng)計特性的理論分析
    4.2.4 無線電波多徑參量的數(shù)學(xué)表達式
    4.2.5 無線電波多徑傳播特性的仿真分析
    4.2.6 討論
  4.3 隨機橋過程分析街道拐角的傳播特性
    4.3.1 有約束布朗橋過程建模街道拐角無線傳播信道算法
    4.3.2 數(shù)值仿真
  4.4 小結(jié)
第5章 短程窄帶無線信道平均接收功率的研究
  5.1 傳統(tǒng)研究方法及其結(jié)果
  5.2 無線電波二維無耗傳播的概率模型
    5.2.1 隨機射線在傳播空間的概率分布
    5.2.2 無線電波傳播的概率模型回顧
    5.2.3 二維無耗傳播的平均接收功率
    5.2.4 數(shù)值仿真
  5.3 無線電波二維有耗傳播的概率模型
    5.3.1 二維有耗傳播平均接收功率概率方法
    5.3.2 先驗約束條件下的接收功率
    5.3.3 一般隨機射線平均接收功率的界
    5.3.4 接收功率解析解的誤差
    5.3.5 隨機網(wǎng)格信道與傳統(tǒng)路徑損耗模型平均接收功率的比較
    5.3.6 模型參數(shù)對接收功率的影響
    5.3.7 實驗數(shù)據(jù)驗證
  5.4 無線電波傳播的隨機游動模型及其應(yīng)用
    5.4.1 作隨機游動的隨機射線在傳播空間的概率分布
    5.4.2 隨機游動方式下二維有耗傳播的平均接收功率
    5.4.3 近似公式的精度及接收功率的變化規(guī)律
    5.4.4 實驗數(shù)據(jù)驗證
    5.4.5 討論
  5.5 新的無線電波傳播路徑損耗模型
    5.5.1 對數(shù)距離路徑損耗模型
    5.5.2 基于隨機射線方法的路徑損耗模型
    5.5.3 新的路徑損耗模型
    5.5.4 實驗驗證
  5.6 無線中繼傳感網(wǎng)絡(luò)中異向散射信道的路徑損耗特性
    5.6.1 傳播信道的物理建模
    5.6.2 無線電波在二維傳播空間的概率分布
    5.6.3 傳感網(wǎng)絡(luò)信號傳播的功率模型
  5.7 5.3GHz移動通信系統(tǒng)的路徑損耗非波動方法建模
    5.7.1 理論模型
    5.7.2 數(shù)值仿真
    5.7.3 討論與分析
  5.8 小結(jié)
第6章 隨機射線建模方法在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
  6.1 半電波暗室中歸一化場地衰減的應(yīng)用
    6.1.1 半電波暗室簡介
    6.1.2 歸一化場地衰減（NSA）的理論計算模型
    6.1.3 NSA偏差的隨機射線模型
    6.1.4 數(shù)值仿真
  6.2 飛機尾流電磁散射特性中的隨機建?！雸A柱雷達散射截面（radar cross section，RCS）
    6.2.1 作隨機游動的電磁射線在傳播空間的概率分布
    6.2.2 隨機射線方法計算回波功率
    6.2.3 飛機尾流的電磁散射特性
    6.2.4 數(shù)值仿真
  6.3 飛機尾流電磁散射特性中的隨機建?！獔A錐形雷達散射截面（RCS）
    6.3.1 尾流介質(zhì)的物理建模
    6.3.2 數(shù)值仿真
  6.4 水聲信道隨機射線傳播
  6.5 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
  7.1 結(jié)論
  7.2 未來工作研究方向
參考文獻
致謝

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