基于光柱跟蹤的電大尺寸電磁環(huán)境信道評估研究及系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、電大尺寸電磁環(huán)境信道評估為電磁環(huán)境評估中的一項重要研究內(nèi)容。本文對該研究領(lǐng)域中電大尺寸的復(fù)雜場景電磁波傳播路徑查找問題進(jìn)行了研究，由于目前光線跟蹤方法的大量不足，本文將基于K-d樹光柱跟蹤算法應(yīng)用到電磁散射路徑查找上，并開發(fā)了相關(guān)系統(tǒng)平臺。 本文所采用的方法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上采用K-d樹作為空間數(shù)據(jù)的組織方式，改進(jìn)了原有光柱跟蹤的遍歷與求交，針對一些光柱遍歷求交的特殊情況進(jìn)行了處理。同時采用了一些圖形學(xué)中的剔除技術(shù)如視錐體剔除。處理器

2、(CPU)和圖形硬件(GPU)是目前硬件加速的兩個主要方向，本文在處理器級別采用了數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展(SSE)與OpenMP(Open Multi-Processing)多核優(yōu)化，同時挖掘了圖形硬件強大的并行處理能力，通過CUDA(Compute Unified Device Architeeture)來計算繞射。電磁散射路徑生成主要是利用光柱跟蹤過程中產(chǎn)生的光柱樹進(jìn)行反向跟蹤過程，通過鏡像法求出與三角形的交點，將該點作為新的接收點

3、來繼續(xù)遞歸地反向跟蹤。最后，對于查找到的路徑，本文采用了幾何光學(xué)與一致性幾何繞射理論進(jìn)行電磁計算。通過在效率與精度上的對比表明，本文方法在精度上保持與實測一致的的前提下，與基于BSP光柱跟蹤方法相比，某些不規(guī)則的復(fù)雜場景計算得到了百倍以上的速度提升，對于BSP分割較快的規(guī)則場景，本文方法也得到了幾十倍的加速。 為滿足電大尺寸電磁環(huán)境信道評估與可視化的需求，通過集成電磁估算理論、計算、可視化等技術(shù)，開發(fā)了完整的電磁信道評估系統(tǒng)。通