【摘 要】
:
在车用无线通信(V2X)环境中,由于测量设备和成本的限制,使用统计信道建模方法对车用无线通信信道进行描述无法大规模推广应用。而当前国内外的基于射线追踪的信道建模软件无法同时满足价格便宜、支持静态和动态仿真、有完整的国内地图等严苛条件。论文针对以上情况,设计实现了一种基于射线追踪的车载信道建模软件。论文的主要工作如下:首先,论文概述了V2X信道模型和模型评价指标。介绍了确定性信道建模方法-射线追踪的
论文部分内容阅读
在车用无线通信(V2X)环境中,由于测量设备和成本的限制,使用统计信道建模方法对车用无线通信信道进行描述无法大规模推广应用。而当前国内外的基于射线追踪的信道建模软件无法同时满足价格便宜、支持静态和动态仿真、有完整的国内地图等严苛条件。论文针对以上情况,设计实现了一种基于射线追踪的车载信道建模软件。论文的主要工作如下:首先,论文概述了V2X信道模型和模型评价指标。介绍了确定性信道建模方法-射线追踪的基础理论、经典算法和加速算法。并详细研究了射线追踪使用的KD-Tree数据结构,包括构建算法和遍历算法。针对构建KD-Tree速度慢的问题,提出使用多线程并行加速构建和利用缓存快速还原KD-Tree,并对改进的构建算法进行了仿真分析。结果表明基于多线程的KD-Tree构建算法能够有效缩短KD-Tree建树时间。随后论文根据GPU高度并行性的特点,对KD-Tree追踪算法进行了并行化改进。对KD-Tree遍历算法的仿真结果表明利用CUDA实现的改进的KD-Tree追踪算法在GPU上的运行效率相对于CPU平均提升了6倍。其次,论文详细介绍了信道建模软件的设计思路和实现方法。仿真软件基于C++11和Qt,实现了加载3D数字地图、截取3D数字地图、KD-Tree构建和追踪、计算仿真结果、仿真结果可视化等功能。按照面向对象程序设计思想对软件数据结构进行抽象。使用模块化、用户感知端和数据计算端分离的思想设计软件的具体功能。使用利用CUDA改进的并行追踪算法时,提出使用线程同步点的概念对线程池和GPU并行进行统一管理和监控。使用中介者模式、策略模式、工厂模式和建造者模式等设计模式降低程序类之间的耦合度和保持类的扩展性。软件支持使用最小均方误差的方法对CI和ABG模型进行拟合,并将使用DNN和XGBoost进行机器学习信道建模的模块内置到软件中以简化建模流程。最后,针对V2X中的一些典型场景,使用软件进行了静态单接收机、静态多接收机和动态单接收机仿真,并给出了可视化的结果和使用最小均方误差拟合以及DNN与XGBoost训练得到的路径损耗模型。将仿真得到的路径损耗与ITU-R P.1411中给出的Lo S和NLo S路径损耗模型进行了对比分析。实验结果表明,仿真软件能够给出正确的信道建模的相关结果。
其他文献
本文针对一种新型内凹式增阻肋方桩承载特性开展研究,其由专业厂家利用特制模具,采用先张预应力工法和离心成型工艺制成。该桩型结合了预应力空心方桩和带肋方桩的优点,且由于桩身肋部内凹,采用传统静压工法即可成桩,还具有施工工法简单、工期短、施工环保等优点。鉴于该桩型的内凹肋部分增阻机理与普通等截面桩、外凸带肋方桩的差异,有必要对其承载特性开展深入研究。首先采用数值模拟方法对比了内凹式增阻肋方桩、竹节桩和普
随着信息时代的发展,人们对数据的传输速率要求越来越高。在高速数据传输中,并行通信由于各种非理想因素逐渐被串行通信所取代。Ser Des作为主流的串行通信技术被广泛地应用于高速数据传输场合。而时钟与数据恢复电路(CDR)作为Ser Des接收系统的核心模块直接决定着串行通信的最高速率以及传输数据的质量好坏。本文采用40nm CMOS工艺设计了工作在40Gbit/s的输入数据速率下的时钟与数据恢复电路
随着信息社会的高速发展,通信安全越来越重要,其需要对数据进行认证和保密传输。以随机数为核心的密码技术可以用来满足这些安全应用。密码技术的片上系统解决方案需要基于集成电路的真随机数发生器(True Random Number Generator,TRNG),同时基于振荡环熵源的TRNG可以用纯数字逻辑单元实现,易于在FPGA和半定制ASIC平台中集成。但是该类型的熵源普遍存在吞吐率低、硬件开销大以及
电动汽车用永磁电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)通常要求在减小永磁用量的同时,实现高转矩、高功率密度、高效率运行。内置式永磁(Interior Permanent Magnet,IPM)电机被认为是电动汽车用电机中的最佳选择,然而传统IPM电机往往采用对称永磁排布结构,由于永磁转矩(Magnet Torque,MT)和磁阻转矩(Relucta
光子探测计数成像采用具有单光子探测能力的探测器,借助紫外镜头和转台等设备对目标进行高精度扫描采样,通过读出电路对光子信息进行预处理和数据传输,最后利用成像处理软件获得目标光源的定位图像。光子计数成像技术具有高灵敏度、高信噪比和可靠性好等优点,在医学检测、伪装识别、电网安全监控等弱光探测领域具有重要的工程应用价值。随着探测器性能的提升和图像处理技术的发展,对光子探测系统的阵列规模、探测精度和系统稳定
随着经济全球化和贸易自由化的日益发展,我国的保税制度和园区日渐趋于成熟,保税物流与国际贸易的关系愈加紧密。在国际贸易供应链中,保税物流的保税、退税红利为企业的现金流改善提供了空间,而企业也对保税物流的效率提高和成本控制提出了更高的要求。由于保税物流受保税政策和监管制度的绝对制约,目前国内对于保税物流的研究主要集中在宏观层面,从保税体制分析、保税区域的规划设计及功能优化等方面来讨论保税物流的发展和趋
热电厂供热半径越来越大,热用户分布越来越分散,热用户对热电厂的供热品质的要求也越来越高。然而传统的供热管理粗放,供热系统运行效率低,热损失大,热电厂热力生产调度与管理的精细化水平亟待提升。集成互联网、工业控制、远程通信等技术,可以将热电厂从热力生产到运营管理的全部业务整合到一个管理平台系统中。本文以某燃机电厂的联合循环机组及其供热系统为研究对象,进行了一体化管理系统中热网监控子系统、发电与热力调度
焊接行业的新要求是采用先进的焊接技术实现焊接自动化。Tandem双丝气体保护焊作为先进焊接技术的典型代表,可用于精密焊接和高质量焊接。该工艺具有焊接效率高、易于实现自动控制等优点。本文提出了一种将普通的气体保护焊小车改造成可操作性好、自动化程度高的Tandem双丝气体保护焊机的设计方案,着重研究焊接专机的工业造型和界面设计。首先,本课题针对目前焊机缺乏对人因考虑的现状,以人-机-环境系统为研究对象
伴随中国经济的快速发展,我国的城市交通也取得了快速发展,行人过街方式与车行之间的矛盾也越来越突出。在交通流量快速发展的现代城市中,为了解决这对矛盾并能实现快速交通,人行过街系统便不断地发展起来,人行桥形式有多种,其中钢桁架结构因其结构简洁,故经常被广泛采用,但由于钢桁架桥梁自身的特点与其它桥梁有所区别,钢桁架桥梁可能会产生人致振动导致的舒适性问题,本文以安吉竹博园钢桁架人行桥为背景,进行与人为引起
随着我国的城市化水平不断提升,城市所面临的交通压力与日俱增,现代城市对公共交通的需求逐渐趋于层次化、多元化。现代有轨电车作为一种介于城市快速轨道交通与常规公交之间的公共交通系统,是城市骨干轨道交通系统的有效延伸,是连接城市主城区与外围都市生活圈之间的有效桥梁。本研究以现有2MW/1500VDC超级电容有轨电车充电系统为研究对象,从充电系统环境适应性以及稳定性等多个方面展开研究。(1)研究了有轨电车