1.2国内外研究现状与水平

1.3本论文的主要工作 

   首先我简要介绍了几种预测无线电波传播特性的方法，阐述了由于传统统计模型对隧道环境不适用，并介绍了现今几种常见的研究无线电波传播的方法，如波模理论、时延有限差分法、射线追踪法以及实验法。而只有射线追踪法适用性广，能很好的预测隧道环境中无线电波的传播特性。然后我确定了用射线追踪法来研究隧道内的无线电波的传播特性，并详细介绍了射线追踪法的原理。之后我改进了预测模型，精确计算出由发射天线到接收天线电波的主要路径，由此来预测传播信道的时延特性。最后我在matlab软件上搭建仿真平台，通过修改参数（接收天线与发射天线的高度、它们之间的距离、隧道的形状和截面积等）进行多次仿真实验，分析所得结果以得出结论。文献综述

1.4论文结构

本论文包含了五章内容，各个章节安排如下：

第一章:阐述了隧道内无线电波传播特性的课题背景、研究意义以及国内外研究现状，介绍了研究无线电波传播特性的几种传统方法，同时简要介绍了论文内容和章节安排。

第二章：从理论和实验的角度介绍了目前经常用来研究无线电波传播特性的几种具有代表性的方法，将它们各自的优缺点进行了比较，最终确立了利用射线追踪法来研究课题。首先重点介绍了射线跟踪算法分类及实现机制，为之后的研究工作和仿真实验做好理论基础。射线追踪法是本论文研究无线电波的主要方法，是整个课题的核心。

第三章:将改进后的方法作为预测电波传播特性的基本方法和思路，并以矩形隧道为研究环境展开了深入的探究。

第四章:编写好程序后在matlab仿真平台上进行了仿真实验，通过修改参数（发射天线和接收天线的高度、它们之间的距离、隧道的截面积等）进行多次实验，得出结果图然后分析总结后得出了结论。

第五章：对课题的研究工作和成果进行了总结，并陈述了发展趋势。

 第二章 预测隧道环境电波传播的方法

 现今，无线电波传播特性的预测方法分为实验法和理论分析法这两大类。前面已经提到，在隧道这种封闭环境中，传统统计模型发挥不了作用，而以射线追踪法为基础的确定性预测方法则可以很好地预测出无线电波的传播特性。本章重点介绍射线跟踪算法的理论基础，为之后的仿真实验做好准备。

2.1实验法

一、统计数据实验法

在各种类型的隧道环境中多次进行发射和接收的试验，现场记录下接收信号的各种数据，实际测量后，用计算机对大量的数据进行统计分析，寻找出反映传输特性的各种参数的统计分布。再根据数据分析的结果，建立传输信道的统计模型来进行传播预测。

二、仪器测量法

利用频谱分析仪、网络分析仪、数字示波器等设备直接测量无线电波在隧道内的传播特性参数，优点是测量的结果很客观可靠，但不能从本质上揭示隧道内传播特性的规律。

2.2理论分析法

 一、波模理论

由于肉眼看不见的高频无线电波的波长与隧道截面的长度相比微乎其微，我们可以将隧道近似看成一个波导模型，无线电波在波导模型传播时可以用微波工程的波导理论来解析。但利用波模理论解释电磁波在隧道中的传播现象时，局限性很大，只有正圆形隧道符合使用条件，其他形状的隧道都不可以。

由波模方程推导出电波在隧道中传播的衰减常数为： 

二、时域有限差分法