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无线电通信技术2026年第01期:基于反向传播神经网络的城市环境路径损耗预测研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王志鹏;万留进;李玉生;吴昊;马鑫;行鸿彦;

单位:南京信息工程大学电子与信息工程学院;国防科技大学第六十三研究所;

摘要:针对城市复杂电磁环境下传统经验模型预测精度不足与射线追踪(Ray-Tracing, RT)方法计算效率低下的双重挑战,提出了一种融合卫星影像与三维几何特征的反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)路径损耗预测模型。通过整合高分辨率卫星影像的RGB光谱信息与散射体的统计特征,表征电磁传播路径的环境特征,结合经过实测数据校准的RT仿真数据构建数据集。实验结果表明,引入三维环境特征后,预测精度显著提高。相较于不使用三维特征的数据集,均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)下降1.54 dB;与对比的多层感知器(Multi-Layer Perceptron, MLP)和随机森林(Random Forest, RF)模型相比,RMSE分别下降2.21 dB和0.34 dB。同时,BPNN模型的计算时间仅为RT模型的一半左右,且在新场景中与实测数据相比的RMSE为5.27 dB,表现出良好的泛化能力。

关键词:路径损耗;;反向传播神经网络;;信道模型;;环境表征