室内障碍物射线追踪算法matlab模拟仿真

news2024/11/8 8:46:19

目录

1.算法运行效果图预览

2.算法运行软件版本

3.部分核心程序

4.算法理论概述

5.算法完整程序工程


1.算法运行效果图预览

(完整程序运行后无水印)

增加发射点

加入室内墙壁:

同时增加发射点和室内墙壁:

2.算法运行软件版本

matlab2022a

3.部分核心程序

(完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频)

...................................................................
%最终显示射线的间隔,如果配置高泽间隔小,那么效果更流畅
Ray_step = 0.075;
%障碍物,墙壁,点数,配置高,则设置大
VR_num   = 20; 
%射线碰撞的最大次数,实际则为0~Col_ray之间
Col_ray  = 3;


%UWB发射机发射信号长度
Lens     = 16;          
%UWB带宽
BW       = 1*10^6;           
% 采样频率
Fs       = 1e4;       
%载波频率
Fc       = 3*10^9;  
%发射功率
TAmp     = 1;        
%接收功率
RAmp     = 1;            

%室内六个墙壁
VR3D(1,1:12) = [[0,0,1],[3,3,0] ,[0,RL],[0,RW],[-50,50]];
VR3D(2,1:12) = [[0,0,1],[3,3,RH],[0,RL],[0,RW],[-50,50]];
VR3D(3,1:12) = [[0,1,0],[3,RW,0],[0,RL],[-50,50],[0,RH]];
VR3D(4,1:12) = [[0,1,0],[3,0,0],[0,RL],[-50,50],[0,RH]];
VR3D(5,1:12) = [[1,0,0],[0,3,1],[-50,50],[0,RW],[0,RH]];
VR3D(6,1:12) = [[1,0,0],[RL,3,1],[-50,50],[0,RW],[0,RH]];

%室内障碍物
VR3D(7,1:12) = [[1,0,0],[7,3,1],[-100,100],[2,2+ZW1],[0.8,0.8+ZH1]];
VR3D(8,1:12) = [[1,0,0],[3.5,3,1],[-100,100],[2,2+ZW2],[1,1+ZH2]];

%墙壁材料
VR3m(1,1) = 0.4;
VR3m(2,1) = 0.4;
VR3m(3,1) = 0.4;
VR3m(4,1) = 0.4;
VR3m(5,1) = 0.4;
VR3m(6,1) = 0.4;
VR3m(7,1) = 1.4;
VR3m(8,1) = 1.4;
[Num_VR,~]= size(VR3D);

%%
figure;
hold on
%显示室内效果
[obstacle_number,~]=size(VR3D);
for i = 1:6
    ap    = VR3D(i,1);
    bp    = VR3D(i,2);
    cp    = VR3D(i,3);
    dp    = -(ap*VR3D(i,4)+bp*VR3D(i,5)+cp*VR3D(i,6));
    Xmin  = VR3D(i,7);
    Xmax  = VR3D(i,8);
    Ymin  = VR3D(i,9);
    Ymax  = VR3D(i,10);
    Zmin  = VR3D(i,11);
    Zmax  = VR3D(i,12);
    if SEL==1%如果内存吃紧,则设置SEL为0,那么不显示六个墙壁,那么就不会太卡
       func_wall(ap,bp,cp,dp,[Xmin,Xmax],[Ymin,Ymax],[Zmin,Zmax],2*VR_num,'r.');
    end
end
hold on
%显示障碍物
for i = 7:obstacle_number
    ap   = VR3D(i,1);
    bp   = VR3D(i,2);
    cp   = VR3D(i,3);
    dp   = -(ap*VR3D(i,4)+bp*VR3D(i,5)+cp*VR3D(i,6));
    Xmin = VR3D(i,7);
    Xmax = VR3D(i,8);
    Ymin = VR3D(i,9);
    Ymax = VR3D(i,10);
    Zmin = VR3D(i,11);
    Zmax = VR3D(i,12);
    func_wall(ap,bp,cp,dp,[Xmin,Xmax],[Ymin,Ymax],[Zmin,Zmax],VR_num,'c.');
end
xlabel('P_x')
ylabel('P_y')
zlabel('P_z')
view(50,30)
axis equal
grid on
axis([0,RL,0,RW,0,RH]);
24_015m
 

4.算法理论概述

      在无线通信领域,准确地预测信号在室内环境中的传播特性对于无线网络的规划、设计和优化至关重要。室内障碍物射线追踪算法作为一种有效的电磁传播预测方法,能够模拟无线信号在复杂室内环境中的传播路径和强度,为室内无线通信系统的性能评估和优化提供重要依据。

       射线追踪算法是一种基于几何光学的电磁传播预测方法,其基本思想是将无线信号视为一束射线,通过追踪射线在室内环境中的传播路径,计算信号在接收点处的场强。射线追踪算法主要包括以下几个步骤:

场景建模

      首先,需要对室内环境进行建模,包括建筑物的几何形状、墙壁、地板、天花板等障碍物的位置和材料特性。通常,室内环境可以用三维空间中的多边形网格来表示,每个多边形代表一个障碍物的表面。

      对于障碍物的材料特性,需要确定其电磁参数,如介电常数、磁导率和电导率等。这些参数将影响射线在障碍物表面的反射、折射和透射特性。

射线发射

     从发射源(如无线基站或移动终端)发射一束射线,通常采用均匀分布或随机分布的方式发射多束射线,以覆盖整个室内空间。

     每束射线都具有一定的初始方向和能量,其方向可以根据发射源的位置和接收点的位置来确定,能量可以根据发射源的功率和天线增益等参数来计算。

射线传播

       追踪每束射线在室内环境中的传播路径。当射线遇到障碍物时,根据几何光学原理,射线将发生反射、折射或透射。

      反射:当射线入射到障碍物表面时,根据反射定律,反射角等于入射角。反射系数可以根据障碍物的材料特性和入射角度来计算,反射后的射线能量将根据反射系数进行衰减。

     折射:当射线从一种介质进入另一种介质时,根据折射定律,入射角和折射角之间的关系满足斯涅尔定律。折射系数可以根据两种介质的电磁参数来计算,折射后的射线能量也将根据折射系数进行衰减。

接收点场强计算

       当射线到达接收点时,根据射线的能量和传播路径长度,计算接收点处的场强。接收点处的总场强可以通过对所有到达接收点的射线场强进行叠加得到。
对于多径传播的情况,需要考虑不同路径的时延和相位差,以准确计算接收点处的信号强度和相位。

5.算法完整程序工程

OOOOO

OOO

O

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2228580.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

视频文案素材获取渠道分享

做视频时为文案发愁?别担心!今天为大家推荐几个实用的视频文案素材网站,让你灵感爆棚,轻松创作文案。 蛙学网 首先要推荐的是蛙学网。作为专业短视频素材库,不仅有修牛蹄、解压视频等热门素材,还为短视频创…

【LLaMA-Factory】【Windows】:在windows操作系统配置大模型微调框架LLaMA-Factory

目录 序言 1 代码下载 2 模型下载 一、模型的作用 二、为何需要下拉模型 3 conda 环境安装 一、环境隔离与管理 二、简化安装与配置 三、提升性能与兼容性 4 安装依赖包 5 安装cuda 121版本 6 安装pytorch 一、PyTorch与LLaMA-Factory的兼容性 二、PyTorch的GPU加…

深度学习基础(2024-10-30更新到tensor相关)

1. 名词解释 FFN FFN : Feedforward Neural Network,前馈神经网络馈神经网络是一种基本的神经网络架构,也称为多层感知器(Multilayer Perceptron,MLP)FFN 一般主要是包括多个全连接层(FC)的网络&#xff…

逆变器前级倍压方案【工作日志】

EG3525S: 价格便宜,能买到,资料丰富,成熟,有人用 C2987456_AC-DC控制器和稳压器_EG3525S_规格书_WJ93166.PDF 发现一个好玩的,这个芯片还可以做大功率的降压控制使用: EG3525S推挽半桥PWM控制芯片数…

企业数字化转型该如何衡量?转型的好不好,主要看哪些方面?

​大家发现一个现象没?就是明明可以简单几句话说清楚的事,有些人就喜欢长篇大论,写个几千上万字,甚至从概念、定义开始聊,讲了半天都还没讲到重点。就给人一种强行“凑字”的感觉... 其实这个问题很简单的,…

html生成图片方案总结

动态图片生成是我们日常开发中经常遇到的需求,比如宣传海报生成,电商商品图动态生成等,本文总结出三种常见的 HTML 生成图片的方案。 一、html2canvas html2canvas库能够将 HTML 元素渲染为 Canvas,然后将其转换为图片。它的优点…

瑞芯微RK3566/RK3568 Android11下该如何默认屏蔽导航栏/状态栏?看这篇文章就懂了

本文介绍瑞芯微RK3566/RK3568在Android11系统下,默认屏蔽导航栏/状态栏方法,使用触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示,搭载了瑞芯微RK3566芯片,类树莓派设计,Laval官方社区主荐,已适配全新OpenHarmony5.0 R…

#渗透测试#SRC漏洞挖掘# 信息收集-Shodan之网页版

Shodan网页版概述 Shodan是一个专门用于搜索互联网上各种设备和服务的搜索引擎,它能够发现并列出暴露在互联网上的设备,如服务器、路由器、交换机、网络摄像头等。与传统的搜索引擎不同,Shodan并不为网页内容建立索引,而是寻找开放…

第二十一章 Vue组件通信之prop校验及单向数据流

目录 一、什么是Prop 1.1. Prop传递数据代码示例图 1.2. 演示代码App.vue 1.3. 演示代码UserInfo.vue 二、props 校验 2.1. props校验简单写法 2.1.1. 演示代码App.vue 2.1.2. 演示代码BaseProgress.vue 2.2. props校验完整写法 2.2.1. 演示代码BaseProgress.vue 2.…

哈工大《理论力学》第九版课后答案解析及笔记PDF

第九版序 哈工大《理论力学》初版于1961年,先后再版8次,曾获得首届国家优秀教材奖和国家级教学成果奖。本书第8版为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,并于2021年被国家教材委员会评为首届全国教材建设奖全国优秀教材一等奖。 本书…

CloudSat数据产品数据下载与处理 (matlab)

CloudSat数据下载 这个数据我之前和CALIPSO弄混了,后来发现它们虽然是同一个火箭上去,但是数据产品却在不同的平台下,CloudSat的数据更加关注云的特性,包括云覆盖、云水当量、云分类数据。 数据网址在:CloudSat网址 …

Linux初阶——线程(Part2):互斥同步问题

一、互斥锁 1、CPU 运算过程 执行完整个语句后,才会把数据写入内存;如果执行时被中断,那么数据和上下文就会保存到线程的 TCB,但数据并不会被写入内存。 1.1. 当 CPU 执行完整个语句时 CPU 最终执行完整个语句的过程 就用上图举…

Linux学习_10

第九章Linux文件系统权限 主要包括:文件的一般权限,特殊权限,ACL权限,权限掩码umask 文件的一般权限 文件详细信息 文件权限构成 权限针对三类对象定义 owner:所有者,缩写u group :所属组&#…

Easysearch 与 LLM 融合打造知识库系统

文章目录 一、LangChain 简介二、RAG 产生的背景及其局限性三、RAG 工作流程四、 Easysearch 结合 LLM 实现 RAG(1)Easysearch 简介(2)结合实现RAG 五、 Easysearch 结合 LLM 实现 RAG 的优势(1)提高检索准…

【SSM详细教程】-16-SSM整合超详细讲解

精品专题: 01.《C语言从不挂科到高绩点》课程详细笔记 https://blog.csdn.net/yueyehuguang/category_12753294.html?spm1001.2014.3001.5482 02. 《SpringBoot详细教程》课程详细笔记 https://blog.csdn.net/yueyehuguang/category_12789841.html?spm1001.20…

一个图像处理的实验设计

在Rafael Gonzalez和Richard Woods的《数字图像处理》中有一道这样的实验设计题,我发现特别适合说明多个阈值的全局阈值分割的示例。 我嫌他说话啰嗦,修改了一下作为考试题。 基本流程 图像分割 选取中间灰度级的区域标记。 2. 形态学后处理 开运…

如何在Linux系统中使用Nginx部署静态网站

如何在Linux系统中使用Nginx部署静态网站 Nginx简介 安装Nginx 在Debian/Ubuntu系统中安装 在CentOS/RHEL系统中安装 启动Nginx服务 验证Nginx是否正在运行 配置Nginx服务器块 编辑服务器块配置 示例服务器块配置 创建网站根目录 准备静态网站内容 创建示例HTML页面 测试Ngi…

Mysql报错注入之floor报错详解

updatexml extractvalue floor 是mysql的函数 groupbyrandfloorcount 一、简述 利用 select count(),(floor(rand(0)2))x from table group by x,导致数据库报错,通过 concat 函数,连接注入语句与 floor(rand(0)*2)函数,实现将…

Redis 命令集 (超级详细)

目录 Redis 常用命令集 string类型 hash类型 list类型 set类型 zset类型 bitmap 类型 geo 类型 GEOADD (添加地理位置的坐标) GEOPOS (获取地理位置的坐标) GEODIST (计算两个位置之间的距离) GEOHASH (返回一个或多个位置对象的 geohash 值) GEORADIUS (根据用户…

nuxt数据库之增删改查,父组件子组件传值

nuxt学到数据库这里,就涉及到响应数据,父组件向子组件传值,子组件向父组件传值,最终还是需要掌握vue3的组件知识了。学习真的是一个长期的过程,不管学习了什么知识,有多少,都应该及时的记录下来…