接触网感应式扩频通信系统的研究

对接触网感应式扩频通信系统进行研究.介绍接触网感应式扩频通信系统的组成,建立扩频通信的仿真试验环境,在接收端采用联合解扩和解调的方法,对不同信道及不同信噪比下的系统传输性能进行仿真,并给出仿真结果.     

常见扩频通信技术性能比较

对几种常见的扩频技术进行介绍,在保证扩频后码片时间长度相同的情况下,对直接序列扩频技术、Chirp扩频技术以及BOC扩频技术进行比较.旨在帮助读者对扩频通信技术进行更深层次的了解,当通信系统中需要使用扩频通信技术时,为读者选择性能更优的扩频通信技术提供参考.     

新型无线感应技术在模拟载波通信中的应用

与传统的感应无线技术相比,新型无线感应技术具有更好的抗干扰能力且减少了一根传输线,应用于机车,特别是磁浮列车的自动驾驶中,可以满足列车自动化驾驶中通信定位测速的需求。为此对新型无线感应技术在模拟通信中的应用进行分析。以单频模拟信号为调制信号,对连续正(余)弦载波进行调幅、调相和调频等调制,得到AM,DSB,SSB,窄带调频,窄带调相等已调信号通过新型无线感应系统时的不同解调新方法,并对新型无线感应系统的AM,DSB,SSB,窄带调频,窄带调相等调制解调进行仿真。结果表明:新型无线感应技术可以应用于模拟载波通信中恢复原始信号。     

直接序列扩频通信技术在铁路信号传输中的应用研究

为了满足铁路通信系统在数据传输中的大容量、高安全、可靠性等方面的要求,本文提出了在干线铁路中利用直接序列扩频通信的方法,它是伪随机序列与窄带信息相乘,形成扩频谱信号进行宽带传输的一种通信方式.直接序列扩频通信与GSM-R通信系统相比较,在处理增益,抗干扰能力,测距、定市和隐蔽性上有着显著优势.将直接序列扩频通信应用到铁路系统中,可提升铁路信号系统的安全可靠性和高效快捷程度.     

高速列车三电平牵引逆变器多模式PWM调制方法研究

针对中点箝位式三电平牵引逆变器,重点研究了其多模式PWM调制中的同步调制阶段,给出一种可以实时计算开关角的中间60°同步调制方法。对于不同载波比条件,分析了中间60°同步调制的原理,得出了调制波基波幅值指令与开关角的解析关系式,并探讨了多模式下不同调制模式的切换条件。利用该方法建立了三电平逆变器-异步电机驱动系统仿真模型,对异步调制、5分频同步调制、3分频同步调制及方波工况进行了仿真。仿真结果表明,该方法下三电平逆变器输出波形对称性良好,在载波比较低时能够保证输出电压基波幅值满足要求,并可实现不同调制模式的平滑切换。     

LTE-R应用于铁路通信多径衰落信道下的时频同步研究

LTE-R(Long Term Evolution-Railway,长期演进)作为下一代铁路无移动通信系统,采用OFDM(正交频分复用)的调制方式来提高频谱利用率。铁路无线通信系统易受到多径衰落和突发干扰的影响,严重影响铁路的行车安全和运输效率。因此研究符号定时同步和载波频率同步对铁路无线通信系统具有很重要的意义。采用重复共轭结构训练符号的自适应符号同步算法,首先确定训练符号的符号定时同步、载波频率同步以及信道参数,再经过迭代递推把符号定时同步起始位置调到FFT窗口的理想位置和对载波频偏进行补偿。仿真结果表明,该方法在多径衰落信道下有很好的符号定时同步估计和对载波频偏的补偿,信噪比越高符号定时同步估计精度也越高。     

功率合成技术在感应通信中的应用

由于铁路感应通信系统采用接触网作为波导线进行传输,传输信道上不可避免的带有较强的电磁干扰。理论和实践均表明:单纯依靠提高接收机灵敏度,不能有效改善感应通信系统的接收信噪比。为提高感应通信的传输质量,还应当努力提高发射机的有效输出功率和天线的工作效率。本文提出一种可大幅度提高感应通信发射机输出功率的方法。     

LTE高铁环境下OFDM载波间干扰消除优化研究

对高速铁路LTE环境下OFDM载波间干扰消除算法进行深入研究,针对传统载波间干扰消除算法性能不佳问题,对列车高速移动下的通信非恒定时变信道进行重新建模,在此基础上提出一种OFDM载波间干扰消除的联合优化算法。算法以循环序列前缀作为保护间隔,对各子序列进行线性加权,有效降低了接收信号的干扰,消弱了系统子载波频偏的易感性,通过仿真验证此联合优化算法能有效改善系统信干比性能,使列车在高速运行环境中通信更加稳定可靠。     

重力感应式计轴系统的研究

基于重力检测原理的重力感应式计轴系统使用重力传感器为检测传感器，利用车轮的重力转换为检测信号计算车轴数量，减少了外部因素干扰。重力感应式计轴系统采用二中取二的同步车轴检测和信息处理、CAN总线通信等技术，能够完成自动闭塞区间检查，解决轨道电路分路不良等问题。与国内外其他计轴产品相比，重力感应式计轴系统在车轴检测原理、计轴信息传输方式等方面具有明显优势。     

一种应用于红外无线通信的改进型互补序列键控调制

单个扩频序列的非完美自相关特性使多径信道条件下单序列扩频无线红外线通信系统中存在严重的多径干扰。互补序列键控(CSK)作为一种新的调制方式,采用二进制互补对(BCP)作为扩频序列。由于互补对具有完美的自相关特性,采用CSK的红外线系统能显著降低多径色散引入的多径干扰。然而,CSK在使用互补对时没有最大程度的利用其完美自相关特性,从而使系统的多径干扰无法完全消除。而且,CSK中BCP的选择过程极其复杂,限制了它的使用。通过对传统的CSK加以改进,互补对中的两个序列通过两个不同频率的子载波传送,从而达到完全消除多径干扰的效果,提高了系统的性能,改进型CSK中BCP的选择过程非常简单,避免了传统CSK中选择所涉及的庞大计算量,理论分析和仿真都验证了本文结论。     

基于FPGA的扩频基带处理器中数控振荡器设计

扩频无线通信以其带宽大、抗干扰能力强等优点,逐渐取代了原来的窄带、模拟系统,成为铁路通信的发展方向,扩频基带处理器是其重要的组成部分.本文介绍了一种基于FPGA的扩频基带处理器的结构和基本原理,阐述了实现数控振荡器NCO（Numerically Controlled Oscillator）所使用的迭代算法,并对仿真结果进行了分析说明.采用Verilog硬件描述语言,在Quartus Ⅱ软件平台上实现了扩频通信基带处理器的数控振荡器设计.仿真和综合结果表明该算法设计思路正确,相对于传统的查表算法,具有占用资源少、结构简单、输出精度高,控制灵活和易于实现等特点.该方法已在扩频基带处理器中得到应用.     

OFDM技术应用于铁路频率选择性衰落信道下同步与信道联合估计的研究

正交频分复用(OFDM)作为未来移动通信的主导技术,研究将OFDM应用于铁路环境下的相关技术--在铁路无线衰落信道下的同步和信道联合估计具有重要意义.由于在OFDM系统中,定时同步、频率同步和信道估计之间存在着密切的联系,本文对此进行研究,建立了频率选择性衰落信道下的OFDM系统模型,设计估计帧结构和基于最大似然准则的定时同步、载波同步和信道参数联合估计的代价函数,进而提出联合估计算法.通过仿真验证所提算法,并得到如下结论:联合同步与信道估计,可以使系统整体性能得到优化;精确估计会改善系统性能,但多次迭代改善有限,特别是在低信噪比的情况下,所以建议采用粗估计和一次精确估计以达到较好的效果.     

混沌扩频通信系统中信道干扰的统计分析

噪声和多用户干扰是影响混沌ＣＤＭＡＤＳ／ＳＳ通信系统性能的两个主要因素，本文推导了该通信系统接收信号的相关函数及其均方差，系统误码性能的数学表达式，得出了每信息比特的混沌序列码片长度，信道噪声功率及用户数目同系统性能之间的内在联系，利用这些结果可有效提高混沌扩频通信系统的应用，仿真结果说明了所得结果的有效性。     

电气化铁道接触网对４００kHz感应天线干扰耦合的计算

电气化铁路应用的４００kHz感应式无线列调通信系统是一种适合我国国情的新制式。尤其是在山区电气化铁路区段，它有很多其它制式所不具备的优势，但由于其频率低，使用中易受外界环境干扰，本文通过物理数学推导，计算出牵引网对感应通信耦合干扰值对消除牵引风外的干扰耦合提供了具体的数值。     

一种基于感应环线通信的数据接收器设计

基于感应回路的数据通信方式设计一种基于感应环线通信的数据接收器,该数据接收器采用4个高频数字接收器实现FSK信号的相位检测。通过对接收电路进行仿真实验,该系统能够很好地完成数据接收任务,具有接收可靠,稳定等优点。     

基于移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略

国内万吨以上重载列车需采用多机车牵引同步操控(LOCOTROL)系统,GSM-R网络作为其通信平台能够在一般情况下满足该系统对通信服务质量的要求,然而,现有GSM-R网络存在铁路沿线弱场覆盖情况,且其通信链路环节过多导致丢包率和传输时延显著增长,因此需进一步提高同步操控系统的通信可靠性。针对此问题,本文在现有通信机制基础上提出了移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略(简称移动中继增强机制),并通过Matlab仿真分析其通信可靠性,然后对移动中继增强机制基于有色Petri网建模,并对该机制下不同传输模式的可靠性进行了仿真。结果表明,移动中继增强机制不仅可以基本满足同步操控系统对通信可靠性的要求,且相比GSM-R机制,可以明显提高同步操控系统的通信可靠性。     

旧金山海湾地区轨道交通信号改造及其启示

介绍了旧金山轨道交通信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)技术进行以实现联通联运为目标的改造。提出了国内城市轨道交通用CBTC技术实现联通联运的设想。在CBTC系统中,为了实现列车定位和安全控制,将通信设备和网络技术应用于一个无线平台中,在列车、轨旁和控制站分别安装扩频无线电台,形成一个同步的分时网络, 能够实现控制信息的可靠传输。采用CBTC技术,不仅可实现新建线路的联通联运,还可对旧线信号系统进行改造,克服因信号制式不同而不能实现联通联运的缺陷。     

基于新型感应回线的磁浮列车车地通信及测速定位

针对传统感应无线通信系统和测速定位系统存在的不足,设计了一种新型交叉感应回线系统.对该新型交叉感应回线系统电磁场分布进行建模,证明其信号传输信道为恒参信道.论证了该系统既可以实现列车的车地通信功能又能实现列车的测速定位功能.对该系统的抗干扰性能做了讨论,并针对实际情况中存在的位置偏移干扰对系统的影响进行了仿真分析.     

宁波地铁4号线车辆永磁同步牵引系统能耗性能研究

文章采用试验为主、仿真为辅的方法，分析地铁车辆不同工况下的能耗数据，对永磁同步牵引系统与感应异步牵引系统的牵引吸收、再生反馈、惰行能耗、再生率等能耗性能进行了解耦分析，通过解耦的方法，尽可能令边界固定和变量单一，以保证计算精度。根据不同边界条件，对宁波地铁4号线永磁同步牵引系统与感应异步牵引系统的能耗表现进行数据统计。根据相同目标速度、惰行工况、巡航工况下的能耗具体表现，对其规律进行归纳，分析永磁同步牵引系统在能耗方面的优势。通过惰行实测试验数据，对永磁同步牵引系统和感应异步牵引系统数据进行修正与拟合，结合辅助系统的能耗数据分析，经数据统计和规律归纳，验证理论分析的正确性，并将定性推断转化为定量描述。在理论结合数据的基础上，提出了永磁牵引系统冷却风扇运行优化、牵引特性曲线优化、惰行励磁弱磁优化等牵引系统能耗优化的观点。     

无碰撞区准同步跳频通信系统多址干扰性能分析

基于跳频通信边缘效应的多址干扰性能分析模型,即四碰撞态Markov过程模型,本文分析了基于新型无碰撞区(NHZ)跳频序列的准同步跳频通信系统用户干扰性能。当准同步跳频系统组网时工作在NHZ跳频序列集的无碰撞区内时,用户的载波频率表现为无碰撞状态;而在无碰撞区边缘的碰撞状态则可视具体情况分为无碰撞或左碰撞或右碰撞状态;对于无碰撞区外的碰撞状态则为无碰撞或左碰撞或右碰撞或左右都碰撞的状态。据此本文分析了无碰撞区准同步跳频通信系统的载波频率碰撞状态序列的特性,并提出适合无碰撞区准同步跳频通信系统的用户干扰性能分析模型。分析和数值结果表明,采用NHZ跳频码的准同步跳频通信系统的多址干扰性能优于采用随机跳频码的异步通信系统。