一种新的基于短训练符号的OFDM联合时间频率同步算法

提出了一种新的基于短训练符号的OFDM联合时间频率同步算法,通过使用一个长度为1.5倍OFDM符号长度的训练符号,可以很好地实现突发或连续的OFDM通信系统的同步,因此,本算法具有较低的系统冗余度。首先,接收端通过搜索两个在时域相同的短符号来完成粗定时同步,并且估计出小数频偏,然后对训练符号的样点数据进行小数频偏补偿,再使用本地序列与样点数据进行相关运算,得到整数频偏以及精确的定时同步位置。所有同步过程均在时域完成,因此具有较强的抗白噪声能力。仿真结果表明,该算法具有较小的定时估计误差和频偏估计误差,并且能估计大整数频偏。     

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。     

一种基于OFDM的数字多媒体广播载频同步方法

提出了一种基于OFDM的数字多媒体广播载频同步方法,该方法利用同步序列时域相关对初始频偏进行估计,利用OFDM连续导频符号对残余频偏进行估计,并根据估计值对频偏进行跟踪。跟踪过程中无需计算连续导频互相关的相位值,大大降低了实现的复杂度;通过对多个连续导频互相关相位值的加权平均,降低了信道对频偏估计的影响;采用变步长对频偏进行跟踪,在减小捕获时间的同时减小了跟踪方差。时变多径信道下仿真结果表明,该方法能够有效地满足系统需求。     

OFDM符号定时同步算法的研究

由于OFDM本身对定时误差比较敏感,因此定时估计是准确实现整个系统同步的关键技术之一。Schemidl＆D.Cox提出的算法是利用前导训练序列做自相关来定时同步,虽然这种算法对符号同步估计很有效,但在多径衰落和信道噪声的影响下同步性能不高。对此提出新的改善算法,设计新的训练序列作为前导字及改进自相关序列,通过MatLab模拟仿真和分析可以看出,改善的算法使同步性能得到明显提高。     

FDD-LTE系统低复杂度主同步检测算法

FDD-LTE系统中,主同步检测应用在小区搜索过程的第一步,主要完成时间定时同步、扇区ID识别以及频偏估计等。快速、高效、精确的主同步检测算法是终端快速接入小区的必要的先决条件。本文在给出几种OFDM系统的经典时间定时同步算法的基础上,重点研究FDD-LTE系统的定时算法——主同步检测算法,并在已有算法基础上提出一种低复杂度的改进算法。理论分析与仿真研究表明,所提出算法具有计算复杂度低、检测速度快等特点。     

IEEE802.16-OFDM分组检测和符号同步算法

在OFDM(正交频分复用)系统中,收发双方的分组检测和符号同步是决定系统性能好坏的重要因素之一。本文阐述了IEEE802.16-OFDM帧结构,分析了符号同步对系统性能的影响,对基于ML(最大似然)的同步算法进行了研究。由于经过衰落信道传输后,数据之间的相关性遭到破坏,从而影响ML性能,因此本文根据IEEE802.16的帧结构,提出了一种基于能量代价函数的符号同步算法,在符号同步与非同步时代价函数的值不同,且在符号同步时代价函数取得最小值,所以代价函数J可以用来进行符号同步。理论推导和仿真结果表明,该算法克服了ML算法在衰落信道下性能下降的局限性。     

一种改进的部分并行干扰消除算法

以文献[3]中Divalar等人给出的部分并行干扰消除算法为基础，提出了一种改进的部分干扰消除算法。文献[3]中，所有用户在某个特定的干扰消除阶段取相同的权值。而在此算法中，考虑到符号值的判决随用户的不同可能产生差异，因而在某个特定的干扰消除阶段，我们允许每个用户有各自不同的权值，这些要值通过最大化接收信号和其估值间的均方误差而获得，此算法复杂度和用户数呈线性关系，复杂度远低于线性多用户检测器，通过在高斯白噪声信道中进行仿真，结果表明，本文提出的这种部分干扰消除算法的性能优于文献[3]中的干扰消除算法。     

需求不均衡的制梁台座规模优化算法改进研究

根据箱梁预制工艺的要求,模具的周转周期T2通常为3～5 d,而文献[1]中制梁台座规模优化算法仅适合于模具的周转周期T2=1 d的情况。针对文献[1]的局限性,试图通过作图、试算和归纳等一系列工作,找出适用于T2=[1,T1]时计算最优制梁台座数和模具数的通用算法,进一步扩大了算法的适用性。同时,结合文献[1]的工程实例,利用Matlab语言编程验证了改进算法的可行性。     

轮轨作用力计算分析及其校核

文章对文献[1]中的车辆-轨道的计算模型以及轮轨接触力迭代求解方法进行了改进。算例分析表明:改进后的数值计算结果与文献[2、3]给出的测试和仿真分析结果具有较好的一致性。此外,利用有限元分析软件ANSYS进行了建模、分析和验证。     

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。     

基于移动双目视觉的铁路建筑物限界快速自动检测方法

采用高速、高分辨率CCD相机以优于10-6s时间同步精度获取铁路建筑物限界的移动双目立体图像.提出了基于移动双目视觉测量模型,通过自检校多传感器系统标定和DGPS/IMU集成处理计算各双目图像严密的内、外方位元素,构建立体图像中各要素的空间相对关系.提出基于自动拟合计算的线路中心线空间位置的建筑物限界计算模型,与车辆限界相结合计算建筑物限界参数.设计并开发了一个基于双目视觉的铁路建筑物限界自动检测试验系统,进行铁路建筑物限界自动检测试验,对其精度进行分析和讨论,结果表明可达到标准规定的技术指标.     

5G移动通信在智能铁路中的方案分析

面对铁路智能化和未来演进,现有的移动通信技术不能满足智能铁路大容量数据传输,铁路亟需新一代移动通信支撑。5G技术可全面推进铁路通信技术换代升级,但对于数量庞大、高速移动用户,时速350 km上行多普勒频偏高于2 kHz,如不能有效预估并补偿,系统解调性能会严重恶化。针对5G移动通信在智能铁路的应用中面临的问题,分析其业务指标;提出了智能铁路5G移动通信整体架构;并对区间、隧道、室内覆盖组网进行了规划,描述了多普勒频偏原理并给出了频偏补偿方法,这可为实现智能铁路提供技术支持。     

北斗授时技术在高速铁路信号系统地面设备时钟同步中的应用

利用北斗授时技术实现高速铁路信号系统时钟自动同步,有利于提高系统信息安全和维护水平,但目前北斗授时技术在铁路信号系统中尚无应用先例。结合高速铁路信号系统地面设备时钟同步应用现状,分析信号地面设备时钟同步需求;通过分析世界上主流卫星导航系统优缺点,结合中国铁路信号系统需求,选择北斗授时技术作为高速铁路信号系统地面设备的时钟同步技术;构建基于北斗授时技术的总体方案和具体应用方案;最后对时钟同步设备功能、系统接口和测试方案进行说明。研究成果已在中国铁路广州铁路局集团有限公司广深线实施,实现了信号系统地面设备的时钟自动同步。     

低信噪比下感应通信扩频信号的载波同步方法

对低信噪比下感应通信扩频信号的载波同步方法进行研究。介绍感应通信的背景和感应式扩频通信系统的组成。提出在判决反馈锁相环(DFPLL)的基础上利用扩频信号扩频码的特点来显著降低噪声对载波相位差估计的影响,以达到低信噪比条件下载波可正常同步的目的。通过感应式扩频通信系统的仿真,给出多种仿真信道、不同频偏及不同信噪比下的仿真结果。仿真结果表明,该方法可显著提高低信噪比下感应式扩频通信系统的性能,且算法复杂度适中,有利于工程实施。     

铁路通信同步网建设方案研究

介绍了既有铁路通信同步网的时钟节点分布、同步网结构及同步网定时链路的组织原则。提出了同步网建设的建议,如：通信同步网结构及设备配置、同步网时钟设置、同步网定时链路等。     

基于PTP协议的铁路时间同步网络同步技术研究

由于列车运行速度不断提高,列车的安全问题变得尤为重要。时间同步技术的引入可以帮助铁路各系统通过对时间的监测定位到故障的发生点和各事件的启动顺序。针对铁路系统内部信息传输量大、状态改变快等特点,只有各系统之间实现时间同步,并满足一定的时钟同步精度,从而才能提高系统的联动能力。为了提高铁路系统的时间同步精度,提出精准时间同步协议(PTP)在铁路时间同步网中的应用,并在OPNET仿真中搭建铁路时间同步网网络模型,仿真结果验证了应用PTP协议的铁路时间同步网时间同步精度可达到微妙级。结果表明:应用PTP协议对铁路时间同步网建设和时间同步精度提高起着重要作用。