城轨列车对列车通信的多天线Rake接收技术研究

近年来,列车对列车通信成为一种新兴起的技术,尤其在城轨领域具有迫切需求。但在地铁中,由于空间有限,电磁波传播受多径衰落影响较为严重,直接关系到城轨的运行安全,针对这一问题开展地铁环境列车对列车直接通信的抗多径衰落研究。首先,选择实际隧道环境下合适的通信距离和通信频段;其次,设计了一种使用三天线技术来抗多径衰落的毫米波通信机结构,提出将Pre/Post-Rake技术和多天线合并算法结合起来的方案,以降低误码率达到铁路通信标准;最后,利用毫米波路径损耗模型对改进Rake接收机的误码特性进行了仿真验证。仿真结果证明,此Rake接收机可有效抵抗多径衰落影响,提高城轨通信的可靠性和安全性。     

RFlD阅读器设计中FSK解调方法的研究

在PFID系统设计中，利用基于软件的FSK解调方法，对标签向阅读器发射的射频信号进行解调，采用最大似然准则，即最小距离接收机，从数据中恢复出信号。对PFID系统设计中发送和接收的误码率进行分析，推导出误码率的计算公式。通过选用不同参数f3和N进行仿真，探讨选择最佳参数f3和N，提出改善系统误码率的方法。     

电波传播特性测量系统研究

准确地信道测量以获取电波传播特性,对于磁浮列车的正常通信及安全运行具有重要意义。电波传播多径测量的难点在于解决同步问题,以及在区分多径的基础上测量信号幅度,而现有的商用测量仪器设备体型较大且价格昂贵,不利于进行现场测量。通过对探测序列进行调制解调,并利用多天线方向性特点,提出一种新的电波传播特性测量方案,并采用MATLAB软件进行仿真,验证了该方案的可行性。根据测量方案,利用软件无线电可编程和灵活性高等优势,结合硬件开发板,搭建了电波传播特性测量系统进行实际信道测量,能够满足电波传播特性的测试需求。     

高速铁路环境中无线信道传输特性的探讨

在高速铁路环境下，无线信道的性能发生急剧的变化。针对高速环境下电波传播的特点，阐述了高速铁路中无线信道的特点并对无线信道进行了建模，分析了高速铁路中多普勒频移的特性及对误码率的影响，讨论了隧道传播环境，最后对无线传输的可靠性进行了分析。     

CDMA扩频通信在多径时延展宽作用下的误码特性

对正交序列扩频通信系统（ＤＳ－ＣＤＭＡ）在多路径脉冲时延展宽（一次参数）作用下的传输误码率（二次参数）特性进行数学分析建模与计算机模拟分析，研究了一次参数、二次参数之间的变化关系。通过理论分析与计算机模拟，给出了建立一次参数与二次参数之间关系的分析建模方法。计算结果表明，Ｅｂ／Ｎｏ对传输误码率有较大的影响；数字脉冲平均时延的变化对传输误码率的影响不是非常显著的，而数字脉冲多路径时延展宽对传输误码率     

GPS中频信号仿真及软件接收机设计

提出一种中频信号的软件仿真方法,通过对GPS L1C/A码信号的研究,分析GPS中频信号的数学模型。设计实现GPS中频信号仿真器,并以多普勒频率仿真、多径干扰仿真和噪声仿真为例对GPS中频信号进行仿真实验,为GPS软件接收机的设计与验证提供高效平台。在介绍GPS软件接收机原理的基础上,研究信号捕获、信号跟踪及导航电文解算的实现过程。将设计的GPS接收机的定位解算结果与NovAtel接收机实际测量结果进行比较。结果表明:软件接收机各功能模块算法正确,可以满足使用要求,具有良好的灵活性和可扩展性。     

TD-SCDMA移动通信中的Pre-Rake分集合并

提出在时分同步码分多址(TD SCDMA)系统中采用基于QPSK调制的Pre Rake技术,亦包括TD SCD MA反向信道估计算法与系统性能分析理论。理论与仿真结果表明Pre Rake技术可使TD SCDMA移动用户获得多径分集增益,降低其误码率,加之把RAKE接收机从移动台端搬移到基站端来实现的优点,Prerake技术可在TD SCDMA系统中应用。     

多径信道下基于子空间跟踪的盲多用户检测

提出一种基于信号子空间估计，用于频率选择性衰落信道的盲多用户自适应接收机。此接收机不需要估计信道，直接估计等效扩频码，并将多用户检测与Rake接收联合考虑，稳态时性能优于D-rake接收机，是一种高性能，低复杂度的接收机，其计算复杂度与信道多径数无关，只与子空间跟踪的复杂度有关。     

最大选择分集接收M进制正交码DS—CDMA扩频通信系统性能分析

研究了随机Ｍ进制正交码直接序列扩频码分多址信号经过多径瑞利频率非选择性衰落，在非相干ＲＡＫＥ接收机中采用最大输出信噪比选择或最大输出选择分集接收时系统的性能；给出了两种分集接收情况下的差错概率表达式。     

直扩码分多址在Nakagami信道中误码率算法的改进

在无线移动通信中，许多实测数据表明Ｎａｋａｇａｍｉ分布较好地描述了多径衰落信道。本文研究ＤＳ－ＣＤ－ＭＡ系统在Ｎａｋａｇａｍｉ衰落信道下，应用相干接收时的误码性能基础上，对多径衰落信道中误码率算法作了改进。据理论计算和计算机仿真可以得出以下结论：（１）在多径衰落信道下，应用多径分集技术可以大大改善系统的性能；（２）在对ＤＳ－ＣＤＭＡ系统进行研究时，Ｎａｋａｇａｍｉ多径衰落信道模型可以更好地模拟都市     

铁路隧道中无线电波传播特性的研究

本文首先给出了隧道中有列车通过时简化的模型－超大尺寸周期加载的不完全矩形波导模型，导出了这种结构中列车的表面阻抗，在此基础上，研究了无线电波在铁路隧道中的传播特性，得到了关于ＴＳＭｑ，ｍｏ模的传输方程以及ＴＳＭ１．１０的衰减常数，研究结果表明，ＨＥＭ１１模和不同条件下的频率特性，以及车厢中旅客以对传播特性的影响。     

隧道环境下无线信道特性分析

对隧道中电磁波传播特性进行研究是发展隧道环境下无线通信系统的基础。近年来,研究人员多关注于隧道环境下的电波传播特性,而较少考虑到车体对通信系统性能的影响。在车体的影响下,信号在穿越车体时会发生功率损耗,同时反射物的增加会使反射线增多,其对信号功率在车体内的分布、天线相关性、角度特征以及MIMO性能的影响还需要进一步研究。使用射线跟踪法,在隧道环境下引入车体模型,分析对比了有车和无车时的车体内功率分布与路径损耗,并从角度特征、天线相关性、特征值、容量等方面分析各类因素对MIMO性能的影响,为隧道环境下应用多天线技术提供参考依据。     

改进的更软切换的实现及其性能分析

宏分集可以有效地克服大尺度衰落的影响。针对CDMA系统反向信道更软切换的实现,提出了一种改进的基于最大比合并的宏分集方式。采用两级RAKE接收机,将来自不同扇区的信号进行最大比合并。建立一种简化的高斯模型,分析比较了在瑞利衰落信道下,最大比合并和选择合并技术对更软切换性能的影响,并得到了误码率表达式。仿真结果表明,基于最大比合并方式的更软切换优于选择合并策略。     

混沌CDMA系统中多址干扰分析

以logistic混沌扩频序列为例，对混沌扩频序列的多址干扰进行了分析，在用户信号之间完全异步的条件下，采用新的估值算法，推出混沌扩频序列的误码率表达式，指出混沌扩频序列长度、用户数及误码率的关系。领导 具结果表明，在混沌扩频序列长度有限的情况下，用户数偏少时，实际的误码率比用高斯估值法计算的误码率略大一些。     

GSM-R高速网络无线性能提升技术及验证系统

正作为信号及列控系统的传输平台,GSM-R需要满足列车运行速度从0～500km/h的无线通信要求,这对网络质量和可靠性提出了很高的要求。多普勒效应与多径传播会导致接收信号失真,使接收信号的频谱发生扩展,     

无线CBTC数据通信系统的射频信号传播研究

结合上海市城市轨道交通8号线的信号工程,研究并提出隧道中无线CBTC数据通信系统的无线射频信号理论传播模型;从理论模型和实地无线勘测的角度,对无线信号在隧道中的传播特性进行研究及分析.     

一种多载波激励信号下信道多径参数估计方法

准确估计多径强度和多径相对时延是信道测量活动的目的之一,也是后续建立准确信道模型的基础。本文基于多载波激励信号的信道测量,研究了定时误差和多径相对时延的归一化非整数问题对估计多径参数的影响,并提出了一种新的多径强度和多径相对时延的估计方法。该方法利用定时误差和多径相对时延与功率时延谱之间的关系,能够准确的估计多径相对时延及各径强度,消除了归一化非整数的影响。仿真及实际测试结果表明,该方法较传统算法有较好的抗噪能力,在信噪比-10dB以上性能优良,对多径参数估计更为准确。     

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。     

电缆牵引供电系统工频过电压传播特性研究

基于分布参数线路推导了电缆牵引供电系统牵引网空载线路沿线工频过电压分布,并利用Matlab/Simulink搭建了单线电缆供电分布参数线路模型,对电缆供电工频过电压的传播特性进行了研究。通过理论分析及仿真验证,发现供电臂长度及电缆芯线间的互感抗的大小是影响电缆供电沿线工频过电压传播特性的主要因素,而电缆分段的长度对空载线路沿线工频电压的大小基本无影响。     

铁路机车电台设备电磁发射测量专用带阻滤波器设计

铁路无线通信设备发射的信号往往较强，因而在电磁发射测量过程中，极易导致测量接收机出现乱真响应。基于450 MHz无线列调机车电台通信设备的工作特性，研制了一种新型可调阶跃阻抗谐振器腔体窄带带阻滤波器，用于避免电磁发射测量过程中所引起的测量接收机过载问题。通过软件仿真和实物测试，验证了所设计的带阻滤波器较传统腔体滤波器减少了阻带带宽，具有良好的通带特性，且结构简单，体积较小，可以很好地满足机车电台电磁发射测量的需求，有效提高电磁发射测量结果的准确性。