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电磁环境重构是指针对某实际区域内的电磁环境,在另一处区域内采用一定的方法,达到复现该电磁环境目的的过程。目前,电磁环境重构已被应用于多个领域,其中在军事方面的应用尤为重要,当需要检测我方电子设备进入敌方区域后的工作性能时,重构出敌方的电磁环境进行测试是解决这一问题的有效方法。电磁环境重构时,地形特征会直接影响电磁波的路径损耗,评估电磁环境的相似性有利于判断重构效果的好坏。因此本文以基于地形特征的电磁环境重构及评估作为研究内容。 首先本文分析了电波传播中的经验模型和确定性模型的优缺点,目的是选择合理的模型作为电磁环境重构的计算工具。以开阔场地下常用的四种经验模型和射线追踪法为研究对象,一方面分析了四种经验模型各自的路径损耗,通过对某台址的干扰计算,说明了经验模型在电波传播预测方面存在较大的误差;另一方面通过对射线追踪法实现过程的分析,说明了它在电波传播预测方面的优势,而以其为理论的仿真软件Wireless Insite能够较好的实现计算过程。因此本文选择以射线追踪法为理论的Wireless Insite软件作为电磁环境重构的仿真工具。 其次,本文为了提高Wireless Insite软件地形建模的便利性和准确性,分析了常用地形数据库的优缺点,得知SRTMDEM90M不仅精度高,而且可提供全球范围内的高程数据,因此选择 SRTMDEM90M作为本文地形建模的数据库;为了加快Wireless Insite软件的仿真速度,本文提出一种基于地形数据优化的射线追踪法的加速方法,该方法包含三大原则:多采样精度原则、保留重要点原则和三角形构面原则,将该方法应用于实际案例,通过与原始模型的仿真对比,充分说明了该方法不仅能够提高软件的仿真速度,而且还能保证仿真精度。 在上述分析的基础之上,本文针对电磁环境重构问题,提出了电磁环境重构方案的构建方法,该方法以信号模拟器为对象,基于信号模拟器的重构位置和发射特性两个方面进行设计,构建模拟器的不同设置方案。为了评估各个方案与实际环境的相似度,本文提出了一种电磁环境相似度评估方法,该方法从多个方面提出了五个评估指标,并根据指标建立相似度评估函数,通过该函数计算不同方案的相似度,从而可以得到最佳重构方案。 最后,针对电磁环境重构案例,应用本文所提的方法进行电磁环境重构分析,充分证明了本文重构方法的可行性和有效性。