مشخص سازی کانال مخابرات سیار در درون ساختمان توسط یک روش عددی حل معادلات ماکسول مبتنی بر mom

مدل سازی کانال رادیویی سیارکه بر مبنای انتشار امواج رادیویی پایه ریزی شده باشد جزء مهم ترین بخش های طراحی سیستم های سیار بشمار می رود و از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای این کار مدل های آماری و مکان مشخص ارائه شده است. مدل های مکان مشخص بر مبنای تئوری انتشار امواج الکترومغناطیسی پایه ریزی شده اند و انتشار در داخل ساختمان را بصورت یک مساله پراکندگی مستقیم مدل می کنند که با حل عددی معادلات ماکسول ، توزیع میدان الکتریکی مشخص می شود. برای حل معادلات ماکسول دو نوع رویکرد وجود دارد. در رویکرد اول معادلات ماکسول در حوزه زمان بطور عددی محاسبه می شود. روش معمول برای این کار روش تفاضل محدود زمانی است. در این روش یک شبکه با مش هایی که کسری از طول موج هستند تعریف شده و معادلات ماکسول در گره های این شبکه بطور کامل حل می شود. رویکرد دوم در حوزه فرکانس است که در آن معادلات فازوری ماکسول برای یک فرکانس خاص بطور عددی حل می شود. نمونه رویکرد فرکانسی روش ممان است. این روش معادلات انتگرالی ماکسول را جزء جزء کرده و به معادلات ماتریسی خطی تبدیل نموده و حل می کند. در مدل سازی کانال سیار، معمولا نتایج در یک فرکانس خاص مورد توجه می باشد. کاربرد روش تفاضل محدود زمانی که حل معادلات ماکسول را در میدان زمان تحقق می بخشد نتایج را در یک باند فرکانسی در اختیار می گذارد که موردنیاز نبوده و هزینه محاسباتی اضافی در بر دارد. روش ممان مدل سازی را تنها در فرکانس موردنظر انجام می دهد. لذا پیچیدگی محاسباتی و حافظه ذخیره سازی آن یک مرتبه از روش تفاضل محدود زمانی کمتر می باشد. از آنجایی که در کانال مخابرات سیار(درون یا بیرون ساختمانی) عمده محیط انتقال ، هوا است تابع کنتراست در معادلات انتگرالی میدان برای اکثر نقاط ، مقدار صفر را به خود می گیرد. بنابراین می توان از محاسبات مربوط به این نقاط در روش ممان صرف نظر نمود و حجم محاسبات و حافظه این روش را کاهش داد. چنین کاری را نمی توان برای روش تفاضل محدود انجام داد و لذا این اصلاح باعث می شود تا کاربرد روش ممان برای مدل سازی کانال درون ساختمانی دارای مزیت بیشتر باشد. در این پروژه روش ممان تصحیح شده (روش بهینه) و روش ممان معمولی برای محیط ها و اشیا متفاوت ، در محیط matlab ، مورد شبیه سازی قرار گرفته اند. شبیه سازیهای روش fdtd برای محیط های یکسان با دو روش قبل ، توسط نرم افزار lc انجام پذیرفته است. نتایج روش تصحیح شده بر روش ممان معمولی منطبق بوده و حافظه مصرفی را به میزان 44 درصد کاهش می دهد. همچنین نتایج روش تصحیح شده با نتایج روش تفاضل محدود زمانی (با خطای محدود) مشابهت دارد و زمان موردنیاز برای محاسبات را به میزان 46 درصد و حافظه موردنیاز را به میزان 58 درصد کاهش می دهد.