基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和電子地圖的電波傳播預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略的提出，未來(lái)海上貿(mào)易將會(huì)得到更快的發(fā)展。因此需要進(jìn)一步改善海上公共安全設(shè)施，提高海上無(wú)線通信的質(zhì)量。海上無(wú)線電波傳輸損耗的研究，為更好的規(guī)劃基站分布提供了良好的解決方案，是改善海上無(wú)線通信質(zhì)量的主要方法之一。單純對(duì)無(wú)線通信算法的研究，其實(shí)用價(jià)值相對(duì)較低。從國(guó)外引進(jìn)的電磁仿真軟件，雖然功能相對(duì)完善，但是可維護(hù)性差。因此需要開(kāi)發(fā)適合國(guó)內(nèi)需要的電磁場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)的仿真軟件。
　　本文首先對(duì)海上無(wú)線通信電波傳輸損耗的經(jīng)驗(yàn)

2、模型（主要受載波頻率、收/發(fā)天線高度、通信鏈路距離等參數(shù)的限制）進(jìn)行研究，然后采用BP(Back Propagation)網(wǎng)絡(luò)和GRNN（Generalized Regression Neural Network，廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行海上無(wú)線通信電波傳輸損耗預(yù)測(cè)的研究。研究結(jié)果表明，載波頻率為100MHz時(shí)，使用GRNN的仿真誤差平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和均方根誤差比BP網(wǎng)絡(luò)的仿真結(jié)果分別低0.98dB、0.16dB和0.86dB;600MHz

3、時(shí)，結(jié)果分別低0.28dB、0.05dB和0.27dB;2000MHz時(shí)，結(jié)果分別低1.05dB、0.13dB和0.90dB。同時(shí)將使用BP網(wǎng)絡(luò)與GRNN所建模型的仿真結(jié)果與Longley-Rice模型、Egli模型和Okumura-Hata模型分別進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法不僅可操作性強(qiáng)，而且精度高。
　　其次利用GMAP.NET組件完成電子地圖的開(kāi)發(fā)，結(jié)合自由空間模型、Longley-Rice模型、Egli模型和Okumu

4、ra-Hata模型設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的無(wú)線通信傳輸損耗預(yù)測(cè)和場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍預(yù)測(cè)的仿真軟件。利用參考文獻(xiàn)中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了電波傳輸損耗預(yù)測(cè)功能的驗(yàn)證。在北緯39°36′15.17′（即北緯39.604214），東經(jīng)116°16′38.34′（即東經(jīng)116.277316）處新建天線，進(jìn)行了場(chǎng)強(qiáng)和電波傳輸損耗覆蓋范圍預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)結(jié)果與WRAP軟件的結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了該仿真軟件的準(zhǔn)確性和可靠性。本文仿真軟件的開(kāi)發(fā)方法對(duì)國(guó)內(nèi)電磁仿真軟件開(kāi)發(fā)具有