МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ В БЕСПРОВОДНЫХ
СИСТЕМАХ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ЗАМКНУТЫХ ПРОСТРАНСТВ

УДК 621.396

Д.П. Комаристый, Ю.С.Сахаров

Актуальность исследования обусловлена тем, что в современных условиях наблюдается повсеместное использование беспроводных сетей. При проектировании беспроводных сетей большая роль отводится этапу моделирования, в который входит проведение расчетов по основным параметрам системы беспроводного доступа. В связи с этим, данная статья направлена на выявление возможностей использования соответствующих подходов при моделировании распространении радиосигналов в помещениях, и на определение возможных ошибок в расчетах. Ведущим подходом к исследованию данной проблемы является использование метода трассировки лучей, позволяющем учитывать различную геометрию помещений и материалов, располагаемых внутри объектов. В статье представлены результаты моделирования в программе Wireless InSite. Материалы статьи представляют практическую ценность для специалистов, связанных с проектированием беспроводных сетей внутри помещений.

Ключевые слова: связь, моделирование, беспроводные сети, алгоритм, помещение.

Полный текст статьи:
KomaristySacharov_3_1_17.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ РАССЕЯНИЯ РАДИОВОЛН НА ОБЪЕКТЕ, НАХОДЯЩЕМСЯ ПОД ЗЕМНЫМ ПОКРОВОМ

УДК 621.396

В.Н.Кострова, Е.А.Рыбальченко

В статье рассматривается аналитическое решение во временной области уравнения Поклингтона для прямой тонкой проволоки, имеющей конечную длину, находящуюся под земным покровом на определенной глубине. Данная проволока возбуждается электромагнитной волной. Описание перехода земля-воздух осуществляется по упрощенной модели для коэффициента отражения. Аналитическое решение производится на основе использования преобразования Лапласа и теоремы Коши. Приведены результаты численных расчетов возбуждаемого тока во временной области для различных параметров — проводимости среды. Даны рекомендации по использованию метода параллельных вычислений для ускорения численного решения задачи.

Ключевые слова: связь, рассеяние электромагнитных волн, моделирование во временной области, интегральные уравнения.

Полный текст статьи:
KostrovaRibalchenko_4_16_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ РАДИОВОЛН НА ДВУМЕРНЫХ ЦИЛИНДРАХ

УДК 519.6

В.Н.Кострова, Е.А.Рыбальченко

Применяются принципы суперпозиции для анализа нормальных плоских волн, падающих на бесконечно длинные проводящие или диэлектрические круговые цилиндры с многослойными покрытиями из магнитодиэлектрических материалов с целью минимизации или максимизация эффективной поверхности рассеяния (ЭПР). Рассмотрен случай TE и ТМ поляризаций падающей волны. Оптимизация ЭПР методом наименьших квадратов приводит к определению толщины слоя и материала с комплексными значениями магнитной и диэлектрической проницаемости. Также проведен анализ чувствительности ЭПР с учетом геометрических параметров и параметров материала для проводящего цилиндра с магнитодиэлектрическим покрытием

Ключевые слова: связь, рассеяние электромагнитных волн, интегральные уравнения, цилиндр.

Полный текст статьи:
KostrovaRibalchenko_3_16_2.pdf

АНАЛИЗ РАДИОПОКРЫТИЯ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ

УДК 621.396

А.П. Преображенский

В данной статье рассматриваются вопросы, связанные с улучшением радиопокрытия в системах связи. Предлагается свести данную задачу к геометрической – анализировать, принадлежит ли данная точка многоугольнику, где многоугольником аппроксимируется зона покрытия определенной базовой станции. Рассмотрено несколько алгоритмов. В методе трассировки лучей выпускаем луч из заданных точек в определенных направлениях, и проводится подсчет, сколько раз лучом происходит пересечение рёбер у многоугольника. Также рассмотрен тригонометрический алгоритм, когда из точки проводим лучи ко всем вершинам многоугольников. Делается анализ числа оборотов, которое осуществляется ориентированной границей многоугольника вокруг определенной точки.

Ключевые слова: связь, радиопокрытие, алгоритм, базовая станция, полигон, аппроксимация.

Полный текст статьи:
Preobrazhensky_2_16_3.pdf

АНАЛИЗ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЯ В РАМКАХ ЛУЧЕВОГО ПОДХОДА

УДК 621.396

А.П. Преображенский

В данной работе проведен анализ особенностей лучевых методов анализа распространения электромагнитных волн – метода геометрической оптики, физической оптики, физической теории дифракции. Для того, чтобы определить амплитуду поля в каждой из точек пространства требуется определить все лучи, которые проходят через эту точку. Рассмотрена модель распространения основного луча в помещении для двух случаев – отражение от пола и отражение от предмета, находящегося на определенной высоте над полом. Построены зависимости расстояния по горизонтали до точки отражения луча от угла падения, высоты приемника от угла отражения, высоты приемника для различных значений высоты отражающего объекта.

Ключевые слова: моделирование, связь, дифракция, распространение волн внутри помещений, лучевые методы.

Полный текст статьи:
Preobrazhensky_2_16_2.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ ОБЪЕКТОВ, В СОСТАВ КОТОРЫХ ВХОДЯТ КРОМКИ

УДК 621.396

А.П. Преображенский

В статье рассмотрены проблемы рассеяния радиоволн на объектах, в которые входят кромки. Вначале проведен анализ простейшей кромки, которая представляет собой клинообразную структуру, имеющую определенный угол раствора. Для общего случая край такой структуры может иметь усечение. Расчеты характеристик рассеяния проводились на основе метода интегральных уравнений в рамках приближения Кирхгофа. Приведены примеры расчетов характеристик рассеяния кромки и построено радиоизображение. Далее проведено рассмотрение моделей полых структур. Края у этих полых структур могут задаваться различными кромками. Проведение расчетов характеристик рассеяния осуществлялось на основе метода интегральных уравнений. Приведен примеры расчетов характеристик рассеяния полой структуры, и построено радиоизображение кромки, входящей в состав полой структуры.

Ключевые слова: моделирование, связь, дифракция, распространение волн, проектирование, кромка, полая структура.

Полный текст статьи:
Preobrazhensky_2_16_1.pdf

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИТЕРАЦИОННОГО МЕТОДА ПРИ РАСЧЕТАХ
ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ

УДК 621.396

А.Г. Юрочкин, А.В.Данилова, И.А.Гусарова

В работе рассматривается рассеяние радиоволн на комбинированном объекте, состоящем из нескольких компонентов. Одним из возможных способов, который анализируется – применение метода интегральных уравнений. Но при большом размере контуров и при увеличении числа компонентов время, требуемое для расчетов, значительно увеличивается. В этой связи, рассматривается итерационный метод, в котором учитываются только токи, которые относятся непосредственно к переотражению между компонентами, что ведет к уменьшению размеров матрицы линейных уравнений и общему уменьшению времени расчетов. Приведен пример, когда в качестве комбинированного объекта рассматривается совокупность эллиптических двумерных цилиндров. Определены характерные размеры, при которых хорошо работает итерационный метод.

Ключевые слова: связь, дифракция, распространение волн, метод интегральных уравнений, итерация, цилиндр.

Полный текст статьи:
YurochkinDanilovaGusarova_2_16_2.pdf

АНАЛИЗ ПРИБЛИЖЕННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СРЕДНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
РАССЕЯНИЯ ДИФРАКЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ

УДК 621.396

А.Г. Юрочкин, А.В.Данилова, И.А.Гусарова

В статье осуществляется анализ возможностей того, каким образом применять приближенную модель с тем, чтобы осуществлять оценку средних характеристик рассеяния объекта. Точный подход основывается на методе интегральных уравнений, а приближенная модель – на основе комбинации метода краевых волн и метода физической оптики. Объект представляется в виде отдельных компонентов. Показано, каким образом определяются сектора углов наблюдения, с учетом рамок заданных ошибок. Исходя из того, как обобщается информации по элементам объекта, даны предложения по построению подсистемы САПР для проектирования средних характеристик объектов. В качестве анализируемых данных для подсистемы выбираются размеры элементов и сектор углов наблюдения, необходимые уровни для средних характеристик рассеяния.

Ключевые слова: связь, дифракция, распространение волн, проектирование, САПР, дифракционная структура.

Полный текст статьи:
YurochkinDanilovaGusarova_2_16_1.pdf

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПИРАМИДЫ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА

УДК 621.396

А.А. Максимова, В.Н.Кострова, А.А.Андросов

Проведен анализ модели прогнозирования радиолокационных характеристик (РЛХ) идеально проводящей пирамиды в диапазоне частот, исходя из экспериментальных данных о том, каковы ее рассеивающие свойства. Для случая вертикально падающей плоской электромагнитной волны с использованием метода интегральных уравнений численным образом проведен расчет угловых зависимостей для эффективной поверхности (ЭПР) пирамиды, а также с привлечением генетического алгоритма осуществлено прогнозирование ЭПР указанного объекта в диапазоне частот.

Ключевые слова: связь, радиоволны, прогнозирование, оптимизация, генетический алгоритм, интегральные уравнения, объект сложной формы.

Полный текст статьи:
MaximovaKostrovaAndrosov_2_16_2.pdf