基于GBSM的钢壳沉管内复杂电磁波环境的信道建模

钢壳沉管式隧道内部复杂的电磁环境对通信与导航系统的设计与优化提出了挑战,尤其是在全钢结构的隧道环境中。本研究旨在构建一个全钢隧道的矩形截面模型,模拟在这种特殊环境下的信号传播特性。本研究采用基于几何的随机信道建模(Geometry Based Stochastic Model,GBSM)的方法,对全钢隧道内的信道进行建模,模型将重点考虑平面电磁波隧道壁和其他车对信号的反射引起的多径的情况,建模后可数值仿真分析信号的多径效应和信号衰落。

复杂电磁波的动量密度

对均匀平面电磁波的情况,坡印廷矢量所描绘的纵向传播动量图像清晰、简明.但对于具有涡旋相位或非均匀偏振态的复杂电磁波来说,坡印廷矢量能体现更丰富的动量内涵.本文基于电磁波的相量表达方法,从坡印廷矢量出发,在傍轴情况下分析了复杂电磁波的纵向传播动量以外的横向轨道动量、横向自旋动量,列举了几种典型电磁波中不同物理起因的横向动量特征,并结合相位分布图像进行了解释.