高速铁路环境下到达角起伏对电波通信的影响

无线电波在传播时,由于大气湍流的作用其相位会发生起伏,这是在高速铁路环境中无线通信常常遇到的问题。大气湍流造成不同部分大气的折射率起伏,使得不同部位空间电波具有不同的相移,这些相移导致随机起伏形状的等相面,这种相位形变导致波前到达角的起伏。到达角的起伏会影响通信的质量,尤其是在列车行驶时,到达角起伏会使得有用信号在传输给列车时产生偏移,从而丢失有用信号,既造成通信质量下降也造成能量利用率降低。研究到达角起伏对无线通信的影响,得到了用于描述强弱湍流条件下含有到达角起伏的信噪比的理论模型。同时数值模拟了到达角起伏信噪比和误码率的关系,对实际工程中提高无线通信系统质量具有一定的参考价值。

高速铁路列车风对折射率结构常数的影响

大气湍流在时间和空间上的运动对无线电波有着重要影响。用折射率结构常数描述湍流是目前最主要的方法。本文通过建立折射率结构常数模型,来研究大气湍流对高速铁路的无线通信的影响。通过运用空气动力学基本原理,引入列车风并推导出一种适用于高速铁路下的折射率结构常数模型。该模型输入的主要参数有列车风、温度和湿度。通过理论推导和仿真分析得出了列车风对折射率结构常数的影响主要有列车边界层的厚度、距列车侧壁的距离、列车高度和列车车速。分析模型可以知道,车速、温度、湿度对其影响较大,其次是列车边界层的厚度、距列车侧壁的距离,列车高度。并为研究高速铁路下的电波的传播提供了理论参考。