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集群车载通信系统环境效应与电磁兼容性分析

作　者: 王辉兵
导　师: 邱扬
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 电磁兼容集群系统复杂环境电波传播干扰耦合
分类号: TN914
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以集群车载通信系统为主要研究目标,对于多辆通信车在典型环境中的相互耦合干扰进行分析。我们利用解析法,建立相应环境中无线电波传播的数学模型,求解电波传播相应参量,建立复杂环境下的耦合干扰模型,对集群系统的电磁兼容性进行分析。首先进行了集群车载通信系统特征和系统建模分析,然后根据四种典型战地环境,分析了集群车载通信系统在复杂环境下的传输效应,建立相应环境下车载通信系统电波传播模型,根据模型计算出复杂环境下车载通信系统的天线辐射场,推导了天线辐射场与传输损耗之间的关系;并建立了耦合度求解模型,根据相应模型推导了典型环境中的天线耦合度求解公式,推导了耦合度与传输损耗之间的关系;建立集群车载通信系统的远场分析模型和耦合干扰分析模型,对集群车载通信系统进行电磁兼容性分析,为集群车载通信系统天线间耦合干扰预估以及考虑整改措施提供了参考数据。最后,本文介绍了本课题组自主研发的“集群车载通信系统环境效应与电磁兼容性仿真分析软件”的软件设计和实现。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 课题研究背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究动态  8-9
  1.3 主要研究内容  9-11
第二章集群车载通信系统特征及系统建模分析  11-23
  2.1 集群车载通信系统信号传输特征  11-12
  2.2 无线电波传播  12-17
    2.2.1 无线电波的自由传播  13-14
    2.2.2 电波传输通道  14-15
    2.2.3 无线电波在有耗媒质中的传播  15-17
  2.3 复杂环境电波传播特性  17-20
    2.3.1 地表面波传播  18
    2.3.2 对流层电波传播  18-19
    2.3.3 天波传播  19-20
  2.4 建模分析  20-23
    2.4.1 复杂环境车载集群系统建模分析  20-21
    2.4.2 系统建模实例验证  21-23
第三章集群车载通信系统传输效应分析  23-43
  3.1 环境地面对无线电波的传输影响  23-29
    3.1.1 地面环境判断标准  23-24
    3.1.2 光滑地面镜反射和粗糙地面漫反射  24-28
    3.1.3 地面反射损耗  28-29
  3.2 环境凸起对无线电波的传输影响  29-33
    3.2.1 刃型山峰绕射损耗计算模型  29-30
    3.2.2 劈型障碍绕射损耗计算模型  30-32
    3.2.3 多峰绕射损耗计算模型  32-33
  3.3 电离层对无线电波的传输影响  33-35
    3.3.1 短波频率选择  33-34
    3.3.2 天波传输损耗  34-35
  3.4 复杂环境天线辐射场计算  35-39
    3.4.1 平原地形车载天线辐射场计算  35-36
    3.4.2 山地地形车载天线辐射场计算  36
    3.4.3 丘陵地形车载天线辐射场计算  36-37
    3.4.4 丛林地形车载天线辐射场计算  37-39
  3.5 集群车载通信系统远场特性分析模型  39-40
    3.5.1 集群方向图生成算法  40
  3.6 仿真算例及分析  40-41
  3.7 小结  41-43
第四章集群车载通信系统电磁兼容性分析  43-59
  4.1 集群车载通信系统车际间耦合干扰特点  43-44
    4.1.1 耦合干扰判断  44
  4.2 集群车载通信系统耦合特性分析模型  44-45
  4.3 复杂环境下集群车载通信系统耦合度计算  45-50
    4.3.1 平原地形耦合度计算  45-47
    4.3.2 山地地形耦合度计算  47-48
    4.3.3 丘陵地形耦合度计算  48-49
    4.3.4 丛林地形耦合度计算  49-50
  4.4 仿真算例及软件对比分析  50-58
    4.4.1 系统建模验证  50-51
    4.4.2 四种模型仿真计算结果与分析  51-58
    4.4.3 结论  58
  4.5 小结  58-59
第五章集群车载通信系统环境效应与电磁兼容性仿真分析软件设计  59-69
  5.1 软件设计目标  59-61
    5.1.1 面向对象设计方法  59-60
    5.1.2 软件设计总体目标  60-61
  5.2 集群车载通信系统环境效应与电磁兼容性仿真分析软件设计  61-64
    5.2.1 模块化设计  62-63
    5.2.2 面向对象设计  63-64
  5.3 软件具体实现  64-67
    5.3.1 软件运行环境和开发工具  64
    5.3.2 软件具体实现  64-67
  5.4 小结  67-69
第六章总结与展望  69-71
致谢  71-73
参考文献  73-76

集群车载通信系统环境效应与电磁兼容性分析

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