射线跟踪仿真：PSAT-2.0.0中文手册：3D环境下的电磁场建模与评估

射线跟踪仿真是一种在移动传播环境中模拟电波传播的重要工具，如PSAT-2.0.0-ref中文说明书所示。该仿真系统主要应用于无线通信系统的理论分析和工程设计，尤其是在移动通信领域，由于信道环境复杂，需要精细的建模和仿真。 射线跟踪的核心在于基于镜像法的算法，这种方法区别于传统的射线发射仿真，前者侧重于识别射线路径，即从发送端到接收端的光学路径，而后者则追踪射线能量沿路径的衰减过程。射线跟踪在三维空间环境下进行，环境由"墙"的几何特性描述，包括对称性、深度、复介电常数和穿透性等。墙壁可以是任意定位的有限长方形，其属性变化可以模拟真实世界中的不连续体如门窗。 算法流程分为两个关键部分：射线路径识别和电磁场贡献评估。路径识别通过大量的计算遍历所有可能的路径，考虑路径的起点、终点以及墙的存在和绕射。通过几何预处理，如删除不可能的路径，可以提高搜索效率。路径贡献评估则涉及计算每条射线在接收点的电场向量，并考虑极化属性和发射方式，包括反射、透射和绕射等效应。射线的数量（Nr）取决于最大允许的反射/绕射次数（NEV），这与环境的复杂性和预设参数有关。 公式(5-3-24)展示了如何计算接收点的场强，它综合了各个路径的贡献。值得注意的是，Nr与NEV的关系并非线性，而是指数级增长，反映了环境复杂性的影响。本书不仅介绍了基础理论，如概率论、随机过程和矩阵，还涵盖了大尺度和小尺度衰落模型，室外和室内传播环境，标量和矢量信道建模，以及现代技术如空-时矢量信道模型和MIMO信道模型。 本书旨在帮助无线通信领域的工程师和研究人员深入理解无线传播环境，掌握分析方法、建模和仿真技术，特别适用于移动通信网络规划和优化。尽管存在一定的局限性，但由于作者丰富的实践经验和深入的理论研究，本书提供了宝贵的资源和实例，对无线通信工程设计具有指导意义。