基于子矩阵移位法的大围数LDPC码设计

通过分析LDPC码在Tanner图中的环在校验矩阵中形状的基础上,提出了四环、六环的检验算法。针对LDPC码的短环对码性能有重要影响,提出了1种围数为8的LDPC码的设计。算法首先对3个不同的子矩阵分别进行移位运算,每1个子矩阵与它们移位后生成的新的子矩阵共同组合生成1个新的子矩阵,然后将新生成的3个子矩阵组合成1个矩阵,最后将该矩阵转置后用单位矩阵以及单位矩阵的移位矩阵随机扩展即可得到校验矩阵。利用本文提出的校验矩阵所对应的生成矩阵对随机信息进行编码,在AWGN信道下的仿真结果表明具有逼近随机LDPC码的误码率性能。     

铁路货车车地信息传输技术研究

阐述无线通讯在轨旁数据传输的几种实现方式以及技术特点。针对铁路货车主要设备车载无线无源传感与监测组件、轨旁数据基站和地面监测与诊断主机的组成方式,对采用U W B信息传输方式开展研究铁路货车车地信息传输技术。以D W M1000集成芯片为核心设计的轨旁数据基站的UWB发射模块和UWB基站模块,其采用LEACH协议算法,并具有的层次型路由协议,周期性的随机选举簇头节点的方式,能够在减少节点能耗的同时延长整个网络的生存时间,且能在列车快速经过轨旁基站的时间窗口内完成数据传输。     

基于电力载波通信的铁路道岔缺口监测系统研究

论述了一种基于电力载波通信的新型铁路道岔缺口监测系统,由前端现场采集设备、集中监测设备以及数据传输通信设备组成。电力载波通信以电力线正弦波信号作为传输媒介,将信息通过调频的方式加载实现数据传输。为适应道岔转辙机电源线传输条件,重点优化设计了自动增益控制电路、载波信号接收发送通路的耦合电路,有效确保了数据传输质量。     

仿真计算机联锁接口的设计

介绍了仿真计算机联锁接口的设计,重点描述其故障仿真模型。目前该测试系统已经成功地应用于计算机联锁机构和轨旁设备的测试中,可以模拟计算机联锁机构和轨旁设备之间的信号传输故障,在计算机联锁机构和轨旁设备的测试中起到了重要的作用。     

三值逻辑检错纠错探讨

用三值逻辑构成的二值逻辑系统具有检错和纠错功能。本文提出了三值极性码(TP码)和三值逻辑检错纠错电路(EDC电路)TP码和EDC电路具有检错纠错能力强、电路结构简单等优点,能更进一步提高数据传输的可靠性、有效地降低数据传输的差错率。     

铁路货车车辆转向架无源无线振动传感与监测系统

转向架是铁路货车车辆的关键部件，因货车上无电源供给，且车辆在运用过程中存在随机编组，因此很难开展铁路货车转向架状态监测与故障诊断的相关研究。针对这一问题，文章研究了一种包括车载转向架无源无线振动传感与监测组件、测速发电模块、轨旁数据基站和远程故障诊断中心的铁路货车转向架无源无线振动传感与监测系统，系统通过安装在货车轴端的微型轴端测速发电机、测速发电模块为车载转向架无源无线振动传感与监测组件供电和提供速度信号，由振动传感与监测组件的信号采集处理CPU经组合传感器、信号调理电路、模数转换电路同步采集货车转向架的振动、冲击和温度信号并预诊断后通过WSN网络发送到轨旁数据基站，轨旁数据基站运用多线程WSN网络接收并缓存货运车辆的运行状态监测数据后再通过4G/5G网络自动将数据传输到远程故障诊断中心，远程故障诊断中心对列车运行状态数据进行分析处理与故障诊断后实现对货车转向架的智能运维。该系统已装车进行运行试验，试验结果表明，系统能实现铁路货车转向架的无源无线振动传感与监测，及时发现故障，确保货运列车安全行驶。     

RDS基带编码CRC算法的研究

在数据通信与网络中广泛采用的循环冗余校验码(CRC),是从循环码中派生的缩短循环码,是一类很重要的检错码.CRC码是在信息码的后面加上几位校验码,以增加整个编码系统的查错纠错能力.本文根据调频多工数据广播(RDS)的基带编码格式的结构和特点,对现有的CRC码校验的并行算法进行此较和分析,实现(26,16)编码器.在Xilinx ISE 10.1平台下给出该编码的仿真结果,通过对其仿真结果进行分析和对比得出一种适用于RDS基带信号的误码校验的CRC并行算法的逻辑编码.     

机车车地数据传输通道整合方案研究

针对铁路机车车地传输通道建设存在冗余的现状,提出了一种基于中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)的多系统车地数据传输通道整合方案,该方案对数据传输安全和传输效率进行了加强和优化,并结合实际需求,通过半实物仿真的方式对数据传输过程进行验证。该方案避免了车载设备重复投资、车载天线信号互相干扰的问题,可以减少通信资费与降低管理难度,并为机车数据统一应用提供了技术基础。     

基于消息的5T系统监测数据传输技术

针对铁路5T系统(红外线轴温探测系统、货车运行状态地面安全监测系统、货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统、货车运行故障动态图像检测系统、客车运行安全监控系统)中的监测数据传输冲突和数据堵塞问题,以各种类型监测数据所反映出的安全程度为依据,建立5T系统信息模型,应用消息队列技术设计基于消息的动态优先队列传输流程,在量化优先因子影响因素的基础上建立基于数据类型、预警等级、车型和车速的数据传输优先模型,将对优先因子的求解转化为对部分权重信息下多目标决策模型的求解,建立单目标优化模型以求解优先模型中未确定的权重向量,根据求解得到的优先因子按照优先队列调整步骤进行传输队列调整.对据此开发的监测数据传输原型系统实验结果表明,所提出的技术方案可行且有效.     

基于WLAN的车-地传输技术在PSD系统中应用的可靠性研究

WLAN是轨道交通信息化技术中最先进的技术之一。结合上海地铁2号线安全PSD（站台屏蔽门）车-地数据传输系统设计方案,重点论述了系统的可靠性设计,特别是车载MR（移动电台）在不同轨旁AP之间切换时,如何提高上层业务信息在无线通信链路传输环节的可靠性。     

准循环LDPC码不存在四环的充要条件

提出并证明了准循环LDPC码(QC-LDPC码)不存在四环的充要条件,解决了构造任意长度无四环QC-LDPC码的设计问题.根据本文提出的定理调整校验矩阵中循环子矩阵的维数和移位因子,构造无四环的QC-LDPC码.并给出四环检验矩阵方程组,通过确定移位因子及单位子矩阵的阶次,判断四环检验矩阵方程组的值是否全为非零元素,即可确定QC-LDPC码是否无四环.通过成倍增加构造QC-LDPC码无四环所需的最小单位子矩阵阶次,即可获得不同长度无四环的中长码,实现在增加QC-LDPC码码长的同时,确保码字无四环.相比以往常规检验算法,本文的四环检验算法,可缩短运算量,减少检验时间,降低构造校验矩阵的复杂度.计算机仿真结果表明:在有效地消除了四环之后,采用本文所提出定理设计的QC-LDPC码具有良好的BER性能.     

基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除

现有的MIMO系统中,当多用户在同一信道同时与AP通信时,存在多用户干扰的问题。本文提出1种基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除的方法,解决了现有MIMO局域网吞吐量受限于基站天线数的问题,使多用户可以在同一信道同时通信。该方法将原模图LDPC码应用到多用户MIMO系统中,通过对发送数据流的信道编码,增强空间复用信息的抗干扰能力和纠错能力。其核心思想是:利用多用户信道衰落的差异,AP(接入节点)接收端优先提取信号最强的用户信息,将其他用户信号和信道噪声视为新的噪声,通过迭代译码算法,AP接收端可以获得所有共信道用户的发送信息。在多用户干扰信道,此方法能够提供更高的复用增益。仿真结果表明,与直接提取用户信息相比,在平坦瑞利衰落信道应用本方法提取用户信息可分别得到2～20dB的编码增益,通信容量增加了2倍。     

高速铁路轨道电路动态检测数据分析

摘 要:伴随着铁路的快速发展,通信信号技术日新月异,轨道电路作为信号系统的主要设备之一,其作用依然重要。高速铁路开通以来,轨道电路作为信号轨旁设备,综合检测列车一般每月进行2次日常检测,积累了大量检测数据。在此基础上,选取特定区段固定时间的轨道电路检测数据,使用数理统计方法,对轨道电路传输特性参数进行分析,提出可能的发展趋势,为养护维修提供支持,同时为深入开展数据分析打下基础。     

铁路轨道信号测试设备综合校验装置移频信号检定方法探讨

结合实际测试及新颁布JJG1079—2013《铁路轨道信号测试设备综合校验装置》,分析铁路轨道信号测试设备综合校验装置的量值溯源问题,介绍开展该设备移频信号检定时应注意的问题,提出解决方案建议,分析对不确定度的影响。     

CTCS-3级列控系统轨旁设备仿真子系统的设计与实现

轨旁设备是列车控制系统中的重要组成部分,它可为列车控制系统提供地面应答器信息和轨道电路信息,以保证列车安全可靠地运行.本文主要对CTCS-3级列控系统中的轨旁设备进行研究,在CTCS-3级列控系统仿真平台的基础上,设计并实现了轨旁设备仿真子系统,最终达到了测试CTCS-3级列控设备的目的.     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

基于光纤光栅传感技术的高速铁路轨道状态远程监测数传系统

介绍了基于光纤光栅传感技术的高速铁路轨道状态远程监测系统的构成,详细阐述了系统的数据采集、处理和传输方法,包括数据的读取、预处理及无线网络等相关技术方法。针对大流量监测数据实时无线传输的瓶颈问题,提出光纤光栅解调系统数据处理和无线传输的方案,可对监测数据自动进行加密、校验和打包,并通过GPRS模块将监测数据推送至远端数据中心。该系统已应用于我国多处高速铁路轨道状态长期监测工点,系统运行状态良好,数据传输系统稳定可靠。     

列车占用检测延时对CBTC信号系统安全影响研究

列车占用检测设备是CBTC信号系统的重要组成部分。依据列车占用检测设备提供的列车位置信息,轨旁信号设备进行安全逻辑计算,以向列车提供移动授权,确保列车安全运行。但在列车占用检测设备将列车位置信息传送到轨旁信号设备时存在一定的通信延时,如果该延时过长,可能导致轨旁信号设备使用错误的列车位置信息,从而给出错误的移动授权,造成列车冲突或脱轨事故。本文对基于CBTC信号系统的列车占用检测延时可能造成的安全影响进行分析,并从系统设计角度提出解决方案。     

CTCS-3级列控仿真实验系统—轨旁仿真子系统的设计与实现

为解决当前高校在CTCS-3级列控系统教学中缺乏信号设备实物的问题,采用软件仿真的形式,建立适用于本科教学的CTCS-3级列控仿真实验系统。重点研究了CTCS-3级列控仿真实验系统中的轨旁仿真子系统,以轨道电路、应答器、站内信号机、站内道岔等轨旁设备作为研究对象,提出了CTCS-3级列控轨旁仿真子系统的总体设计方案,阐述了内部核心功能的详细实现,介绍了系统的工作流程。该子系统与CTCS-3级列控仿真实验系统中其他仿真子系统进行了联调,实现了既定的功能需求。结果表明,该轨旁仿真子系统能够较好地配合CTCS-3级列控系统,实现教学的目的。     

车地无线通信中拓展窗口喷泉码不等差错保护方法改进研究

本文提出一种拓展窗口喷泉码EWF(Expanding Window Fountain)的改进方法,该方法可在无反馈与重传机制的情况下,为数据提供不等差错保护UEP(Unequal Error Protection),适用于轨道交通中车-地无线信息传输的差错保护。该编码方案中所有的窗口都选用相同的度分布,将度数值作为窗口选择的影响因素,按照度的取值确定可选的窗口。本文阐述了新方法的思想,通过在无损信道下的仿真验证该方法的性能。仿真结果表明,与EWF算法相比,新方法在不影响重要信息比特MIB(More Important Bits)保护性能的前提下,降低了次要信息比特LIB(Less Important Bits)的误比特率。采用此方法,可以有效提高车-地无线信息传输的差错保护性能。