铁路下一代移动通信系统LTE-R检测技术研究

GSM-R应用过程中,在频率规划、传输速率和系统应用等方面受到较大限制,我国铁路已确定下一代专用移动通信系统的发展方向为LTE-R。从带宽、网络结构和系统承载的业务等方面分析LTE-R系统与GSM-R系统的异同;基于LTE-R所承载的业务,前瞻性地研究了LTE-R相关检测技术及其检测系统的架构和组成,为LTE-R系统日常动态检测提供技术积累和系统支撑。     

轨道交通无线通信系统的引入与场强覆盖分析

无线通信不仅应满足城市轨道交通内部专用运营管理和业务需求,而且应提供公共移动通信服务,方便人民群众。那么,除了必须设置专用无线通信系统外,如何引入民用无线通信系统、如何避免相互影响以及系统设备共用等问题的解决,将保证无线通信质量的要求,避免无线通信系统的无序、重复建设和浪费资源。     

客车主要噪声源识别的试验研究

基于偏奇异值分析法识别噪声源的基本原理，采用了近场声压测量法，同步采集15个传感器的振动与声压信号，识别出客车车外噪声的主要噪声源，分析出各噪声源对车外噪声的贡献并做出降低车外噪声的预测分析。所采用的试验与分析方法具有计算量小、声源定位准确的特点，并且可以准确预测零部件的改进对车外噪声的影响。试验研究和实车应用表明，这种方法可以适用于复杂的工程实际。     

铁路钢轨裂纹萌生的键型近场动力学预测模型

为克服经典连续介质力学在解决不连续问题时的困难,采用近场动力学方法预测铁路钢轨的裂纹萌生,以避免数学构架在不连续处的失效问题;建立了考虑轨枕支承作用的钢轨形变分析模型,分析了模型参数合理取值及收敛性,计算了车轮滚动接触荷载下的钢轨位移;根据近场动力学损伤理论,以键伸长率为指标,分别研究了车轮全滑动、粘着-滑动及无摩擦状态对铁路钢轨裂纹萌生的影响规律。计算结果表明：近场动力学模型和经典连续介质力学模型的钢轨形变计算结果十分吻合,最大计算误差均在8%以内,验证了所建近场动力学模型的正确性;当裂纹萌生于钢轨轨头时,其启裂位置不在钢轨表面,而在钢轨表面以下约2 mm的位置,与现场观察结果一致,验证了近场动力学方法在模拟铁路钢轨疲劳裂纹萌生时的适用性;当车轮荷载位于钢轨跨中时,在车轮状态由全滑动向无摩擦转变的过程中,钢轨疲劳裂纹的萌生起点位置由轨头转移到轨底、由接触斑前端转移到接触斑中心,裂纹类型由局部滚动接触疲劳裂纹转变为整体结构疲劳裂纹,键最大伸长率由1.1×10^-3降低到8.1×10^-4,因此,增大切向接触应力会降低钢轨裂纹萌生寿命;当车轮荷载位于轨枕上方时,随车轮滚动状态的改变,钢轨裂纹的萌生位置始终位于轨头。     

能量法估计全息面信噪比研究

在近场声全息技术中,全息面信噪比是一个非常重要的参数,但无法直接测量得到。为了解决该问题,给出了基于能量法的波数域内信噪比估值公式,并根据该公式分析估值误差的来源,指出全息面采样间隔对估值具有重要影响。为了判别估值是否准确,提出了选取全息面不同区域的数据进行重复估计的判别方法。当估值不准确时,指出可以通过减小全息面采样间隔来降低估值误差。仿真给出满足不同误差条件的不同采样间隔所对应的最大信噪比估值,可作为实际应用中的参考。     

整车重点区域场强仿真与分析

为了准确分析自由场抗扰波形下车内重点区域的电场强度,建立自由场测试天线、整车模型、暗室环境等仿真模型,计算车内5个重点区域的场强。最后通过实车测试,验证了计算结果的准确性,可判定自由场抗扰仿真能够较好地预测车内场强分布。     

基于环境参数预测的VLF传播效应研究

基于传播媒质环境地-电离层参数的统计预测,对VLF电波的传播效应进行预测,为系统在运行中调整其可变参数或在特定参数条件下避开传播衰减与扰动,提供传播环境服务,使系统工作性能与信道特性达到良好匹配,从而提高水下通信效能。     

舰船噪声源近场聚焦波束形成定位方法

阐述了船噪声源近场聚焦波束形成定位方法,给出舰船辐射噪声的近场范围,并使用MVDR方法针对单频信号进行了仿真计算。计算结果表明,对于线谱声源情况,在声源频率较高的情况下,该方法定位效果较好;在声源频率较低的情况下,该方法定位效果很差。     

冰区航行船舶冰阻力数值研究进展

冰阻力是影响船舶在冰区航行性能的关键因素。当前主要的冰阻力研究方法有经验公式法、模型/实船试验法和数值模拟方法。数值模拟方式能够对船舶破冰的全过程进行快速模拟,且模拟成本低,参数易于控制 、结果较为准确,是一种比较适宜的冰阻力预报方法。随着计算技术的进步,各种数值模拟方法层出不穷,其中包括基于网格单元的有限元模型,基于无网格方法的离散元模型、SPH法、近场动力学模型等;近年来,网格模型与无网格模型的耦合方法也逐渐发展起来。文章简要梳理了冰区航行船舶冰阻力数值研究的进展,并基于研究现状提出尚需进一步解决的问题,意在为进一步提高冰阻力数值模拟精度提供参考。     

基于GIS的超低频通信服务区的预测

分析2根交叉天线的超低频通信场强的计算方法。在此基础上,计算给定条件下的信号覆盖区域,引入GIS在地图上对超低频通信的覆盖范围进行直观的显示。本文的研究成果对于评估超低频通信台站的发信效能,进行超低频通信台站的发信频率选择、功率选择,以及潜艇的收信都具有重要的指导意义。