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随着国家“互联网+”行动计划的实施,移动互联网技术不仅方便了人们的生活,同时也促进了经济的发展和社会的进步。在物理层面上,移动互联网的体验基本取决于移动通信系统的性能,而移动网络的规划和设计又在很大程度上依赖于电波传播特性分析所提供的数据。此外,由于移动通信技术对信号的有效覆盖范围以及覆盖强度的要求近乎严苛,而传统的电波传播预测方法也已无法满足建筑林立、障碍物日益繁多的城市小区环境。因此,研究准确高效的电波传播特性预测方法有着极高的工程应用价值和实际意义。在分析电波传播特性时,抛物方程方法能够较为准确地处理由复杂边界以及不同媒介对电波传播造成的影响,因此在不规则地形环境的模拟中有着巨大的优势。特别是对于城市小区中分布着材质、外形不规则建筑物和障碍物时的情况,采用抛物方程方法可以便捷地加入介质阻抗边界条件,并有效处理电波的折射、绕射等效应。因此,本论文着眼于综合环境下城市小区电波传播预测,研究了三维Padé型抛物方程的准确快速求解。在三维抛物方程的推导过程中应用Padé(1,1)近似,得到了三维Padé型抛物方程,通过计算分析说明该方程的有效计算仰角远远大于传统的标准抛物方程；推导了三维Padé型抛物方程的Crank-Nicolson有限差分格式,并在此基础上引入了ADI解法,通过计算说明该方法能极大的提高三维抛物方程有限差分解法的求解效率；在Leontovich标准阻抗边界条件的基础上推导了广义阻抗边界条件,取其二阶形式并应用ADI技术进行处理,得到二阶阻抗边界条件下三维Padé型抛物方程的ADI解法。通过和双射线模型的计算结果对比,说明了在一定情形下,二阶阻抗边界条件比标准阻抗边界条件拥有更广的适用范围。为了准确描述城市小区电波传播特性,将地面和建筑物表面设置为阻抗边界,分别对地面上存在单个建筑和多个建筑的情况进行建模,仿真并得到空间电波传播因子分布图。结合课题组的研究成果,在有多个建筑的基础上加入雨雾沙尘等天气分布、树林河流等地表覆盖,综合模拟了复杂环境下城市小区的电波覆盖特性,得到了良好的仿真结果。