一种电磁波传播特性分析方法与分析系统与流程

技术特征：

1.一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)室内环境模型的初始化建模；

(b)建立发射射线管模块；

(c)对从源点出发的射线管进行跟踪，并对遇到墙面和障碍物的射线管进行相交测试；

(d)建立反射射线管的确定模块；

(e)建立射线管的接收判决模块；

(f)计算接收点处的总场强且对电波特性进行分析。

2.如权利要求1所述的一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于步骤(a)中室内环境模型的初始化建模包括：建立环境模型的几何参数和物理参数，具体为生成房间内的六个平面法向量，并且生成每个墙壁的介电常数和电导率参数，建立室内环境模型坐标系，并且给房间的长、宽、高参数赋值，随后产生六个平面方程，同时给室内环境的六个平面进行编号，以方便后续的相交测试和接收判决，并且生成房间内各点的坐标和棱的方程，同时生成信号的发射点和接收点的位置坐标数组。

3.如权利要求1所述的一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于步骤(b)中建立发射射线管模块包括：利用入射反弹射线法，使用正二十面体对波前球进行划分，并且设置正二十面体的各顶点坐标，生成横截面为正三角形的射线管，并且利用数组存放射线管的三条射线方向矢量和射线管的中心射线矢量，最后设置射线管的分裂次数。

4.如权利要求1所述的一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于步骤(c)中跟踪射线管并对其进行相交测试包括：设置最大反射次数，测试每个射线管的三条射线与平面的相交情况，判定只有当射线管的三根射线与平面的三个交点在同一个平面时，才是一次有效的反射，利用数组记录射线管的相交点和相交平面，并且求出正三角形的中心射线与相交平面的交点，在相交测试中，利用以下方法来判断一条射线是否和平面相交：

假设某室内平面的方程为ax+by+cz+d＝0，射线的起点坐标为(x0,y0,z0)，方向为(d1,d2,d3)，射线的参数方程是：t≥0，当ad1+bd2+cd3＝0时，射线与平面平行；当ax0+by0+cz0+d＝0时，射线在平面内。除了以上两种情况，射线或者射线的反向延长线将与平面相交，参数ti＝-(ax0+by0+cz0+d)/(ad1+bd2+cd3)，若ti≥0，就表明射线与平面的交点在此射线上，而不在射线的反向延长线上，即此时射线与平面相交，然后将ti代入射线的参数方程就可得出射线与平面的交点(xi,yi,zi)，然后将该射线与相交平面的编号存入数组。

5.如权利要求1所述的一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于步骤(d)中建立反射射线管的确定模块包括：此分析方法中运用入射反弹射线法与镜像法相结合的方法来对反射射线进行预测，利用镜像法寻找镜像点，从发射源对于每个交面的镜像点来得到反射射线管，根据追踪代数不断寻找次反射产生的镜像点，最终确定所有的反射射线管。

6.如权利要求1所述的一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于步骤(e)中建立射线管的接收判决模块包括：判断接收点是否在射线管的内部，并且建立数组用来记录接收点处可以接收到的射线管编号，在判断接收点处接收到的射线时，通过经由接收点处作一个与到达射线管的三角截面平行的三角平面，然后连接所作出的平面与射线管相交的三个交点与接收点，同时连接得到的三条线段会产生三个夹角，判断三个夹角之和若为2π，则接收点能够接收到此条射线。

7.如权利要求1所述的一种电磁波传播特性分析方法，其特征在于步骤(f)中计算接收点处的总场强且对电波特性进行分析包括：显示发射机的发射信号时域波形，从发射信号的时域图中可以看出信号的波形，周期时长及其幅值，并且对电波传播的接收功率、路径损耗、电场分量和时延-到达角分布进行计算且作出其特性分布图，并且还能够将电波传播的轨迹以动画的形式呈现出来。

8.一种实现如权利要求1所述的电磁波传播特性分析方法的系统，其特征在于包括电波传播环境初始化建模模块、发射射线管生成模块、跟踪射线管及相交测试模块、反射射线管确定模块、射线管到达接收点的接收判决模块、接收点处总场强计算模块，上述模块依次执行，最终实现对电磁波传播特性的分析，电波传播环境初始化建模模块建立传播环境的几何模型和物理模型，确定发射机和接收机的具体位置；发射射线管生成模块建立波前球，并且对波前球进行正二十面体的划分，从而生成发射射线管；跟踪射线管及相交测试模块运用入射及反弹射线法对不同的射线管进行跟踪，并且对射线管与墙面的相交情况进行判决，测试射线管的直射和反射传播方式；反射射线管确定模块运用镜像法生成入射射线的镜像源，从而产生并追踪反射射线管；射线管到达接收点的接收判决模块通过接收点和到达射线管截面是否处于同一平面来对接收机的接收情况进行判决；接收点处总场强计算模块运用电磁场的相关基本理论来对无线信道传播过程中的某一特定场点进行计算和分析。