高速铁路GSM-R系统无线信道特性仿真

根据无线信道特性和高速铁路场景,建立高速铁路GSM-R系统无线信道小尺度衰落模型。从时域和频域2个方面,定量分析时延扩展、相干带宽、电平通过率和相干时间等无线信道参数。利用搭建的高速铁路GSM-R系统半实物仿真平台,对高速铁路GSM-R系统的性能进行仿真测试。计算机仿真和半实物仿真结果表明:列车运行速度的提高会造成通信质量不同程度的下降;列车运行速度为350 km.h-1时的下行链路通信质量与80 km.h-1时相比有一定程度的下降,但可以满足GSM-R系统的要求,通信质量是有保障的;列车运行速度达到500 km.h-1后,通信质量发生明显的恶化;优化接收机设计是解决通信质量恶化问题的关键。

高速铁路移动通信系统WINNER信道性能分析

在对无线信道模型和铁路电波传播环境研究基础上,提出WINNER D2a信道模型是高速铁路无线信道的合适选择,并建立了高速铁路移动通信系统WINNER D2a信道半实物仿真平台。与传统的计算机仿真相比,半实物仿真平台具有更高的仿真性和实时性,并能在实验室对设备在高速铁路上的性能进行测试。在仿真平台上对不同移动速度、同频干扰、接收电平条件下的高速铁路移动通信系统的性能进行了仿真。分析结果表明:移动速度和同频干扰对系统性能影响非常大,而接收电平则对性能没有明显影响。最后探讨了改善系统性能的技术措施。

高速铁路无线通信系统半实物仿真试验平台

介绍了高速铁路无线通信系统半实物仿真试验平台的结构、工作原理。该半实物仿真平台可以对不同移动速度,在干扰条件下接收信号电平,高速铁路无线电波传播环境进行准确的模拟,配合QoS测试系统与接口监测系统,实现了在实验室环境下对高速铁路无线通信系统的性能进行评估与异常情况分析。与当前广泛采用的现场测试相比,该平台上进行半实物仿真具有实施成本低、周期短,测试环境透明、可控、可重复,不受现场环境的限制,测试完备性有保障。

基于电磁兼容的高速无线节点PCB设计与仿真

在无线节点PCB的设计过程中,由于存在高速电路,所以不可避免的会出现电磁兼容问题。对自动布线后的信号线进行仿真发现反射和串扰对信号的影响较大。根据电磁兼容布局布线原则对出现问题的信号线手动调整参数重新布线,调整后再一次进行仿真,此时反射和串扰得到了有效的抑制。由此可见,根据电磁兼容设计原则手动布线后的PCB性能优于自动生成的PCB布线设计。

两种310 GHz无线通信系统设计与比较

太赫兹波具有带宽超宽、波束窄、方向性好和传输容量大等特点,因而成为未来高速无线通信研究的热点.本文设计了两种310GHz无线通信系统:一种是基于AMC557高功率倍频链发射机和超外差接收机的通信链路;另一种是基于VDI谐波混频超外差收发的通信链路.系统传输性能的仿真结果表明:随着通信频率的升高,解调信号的失真逐渐增加.通过比较两种链路预算方案,发现基于AMC557高功率发射链在传输距离上更有优势,发射功率为40mW时,可以实现10m距离、10Gbps速率的无线数据传输,适用于Gbps量级的室内短距离大功率高速无线传输;基于谐波混频超外差收发的通信链路在通信速率上优势明显,通信速率可达20Gbps,但受发射端输出功率-15dBm限制,传输距离大幅缩短为0.2m,在链路中增加太赫兹透镜提高增益可以使通信距离延伸至2m.而且这种发射机内部结构简单便于集成,有利于实际系统的搭建,更适用于10Gbps级别以上的超高速短距离无线通信.

不同制式LTE技术的高铁场景适应性比较研究

研究目的:目前我国高速铁路在列车速度大于250 km/h时,尚不能正常提供面向乘客的宽带数据业务,主要依靠三大运营商对既有公网2G/3G/4G(LTE)网络补强来提供语音和数据业务服务,本文通过搭建半实物仿真平台,研究在高速铁路移动场景下不同制式LTE技术的适应性,为我国下一步开展铁路宽带无线网络规划和建设提供理论支持。研究结论:(1)两种制式FDD-LTE和TDD-LTE技术在不同高铁环境下均能提供安全、可靠的车地间宽带无线通信,FDD-LTE制式相比TDD-LTE制式网络具有更强的高速适应性;(2)两种FDD-LTE和TDDLTE制式的网络误块率和吞吐量性能与移动速度的变化趋势一致,均是随着速度增大,误块率逐渐增大,吞吐量逐渐下降;在速度超过300 km/h后,TDD-LTE网络相比FDD-LTE网络性能下降明显;在速度超过400 km/h后,两种制式网络性能均有大幅下降;在相同速度条件下,FDD-LTE制式比TDD-LTE制式网络性能更稳定;(3)两种FDD-LTE和TDD-LTE制式的网络误块率和吞吐量性能与覆盖场强的变化趋势一致,随覆盖场强增加,误块率会有一定程度的减小,而吞吐量会有一定程度的提高,特别是在移动速度较高时,提高覆盖场强,性能改善更为明显;(4)本研究成果可以为我国铁路宽带无线网络规划和建设提供依据和参考。

基于实地模型的GSM-R仿真系统研究

随着中国高铁建设的快速推进,铁路沿线地理环境变得复杂多样,与既有线路并行、交越也愈加频繁,导致GSM-R无线通信系统的规划、设计、建设和管理难度均不断增大。利用无线传播理论对信号覆盖特性进行计算机仿真是行之有效的技术辅助手段,但目前国内外无线规划商业软件均未针对铁路行业的GSM-R制式提供直接支持。提出一种基于实地模型的无线通信(用于GSM-R)仿真系统,以修正的Okumura-Hata模型为理论基础,利用三维电子地图所提供的地理和地貌信息,可通过计算机仿真实现铁路行业常用的无线场强覆盖分析、C/I指标分析、重叠覆盖分析等功能。本系统针对铁路行业用户进行功能定制化开发,实用性强、仿真精度高、界面友好。经过京张高铁工程的实用测试,该系统输出准确、操作便捷、功能设定符合铁路行业需求。

高速磁浮无线通信系统仿真平台开发

为满足模拟高速磁浮系统实现车载和分区运行控制系统大容量无线通信的需求,采用C++语言建立了高速磁浮无线通信系统仿真平台。该平台根据高速磁浮特有的无线通信方式和数据格式,进行了架构设计、UI设计和控制程序实现,最终使得通信延时小于4ms,并且具有节点可配置等功能,为研究高速磁浮无线通信系统对磁浮车辆运行安全的影响建立了基础。

高速无线通信系统中自适应均衡技术研究

首先介绍常见均衡器的结构和自适应算法,然后指出基于RLS自适应算法的判决反馈均衡器可以有较快的收敛速度,同时有较好的均衡效果,并通过Matlab仿真证明。

高速公路通信中移动宽带无线接入技术的应用探究

简单介绍了当前高速公路快速发展的现状以及移动无线宽带在高速公路通信系统中的应用,论述了当前高速公路的网络通信存在的问题,探讨了高速公路移动无线宽带技术的引入,最后进行了系统仿真,证明移动宽带无线技术在公路交通信息系统中具有非常大的应用潜力。