GSM-R技術(shù)已廣泛應用于我國高速鐵路線路上,但隨著鐵路各項業(yè)務的增加,GSM-R作為窄帶通信系統(tǒng)難以滿足更多的列車通信信息服務,因此國際鐵路聯(lián)盟提出了高速鐵路通信將采用鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)（LTE-R）技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。LTE-R系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、頻點規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及業(yè)務拓展等能力上都大大超越了 GSM-R系統(tǒng),而MIMO技術(shù)作為LTE-R系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),可以利用多天線設(shè)計提升數(shù)據(jù)的傳輸能力,通過空間復用技術(shù)和空間分集技術(shù)為系統(tǒng)提供復用增益和分集增益。鑒于MIMO技術(shù)能夠有效提高系統(tǒng)的信道容量與可靠性,本文嘗試將MIMO技術(shù)引入高速鐵路環(huán)境中,重點對STBC的編譯碼設(shè)計和誤碼性能進行研究,為高速鐵路環(huán)境下MIMO技術(shù)的設(shè)計及參數(shù)配置提供了參考依據(jù),具有很強的的現(xiàn)實意義。本文研究工作主要包括以下幾個方面:（1）在調(diào)研國內(nèi)外MIMO技術(shù)和空時編碼技術(shù)發(fā)展歷程、總結(jié)MIMO技術(shù)在鐵路通信領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)之上,分析了無線信道特征與高速鐵路環(huán)境下信道的傳輸特性,對Okumura-Hata模型、COST-207模型、WINNER Ⅱ模型三種常用的高速鐵路信道模型進行對比,并重點研究了WINNERⅡ... 

【文章來源】：大連交通大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１無線信道多徑模型??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｃｈａｎｎｅｌ??

?第二章高速鐵路環(huán)境下的信道建模???道路徑中進行運動所導致，另一種是基站和移動臺與之間產(chǎn)生相對運動使接收信號??出現(xiàn)了頻率偏移，也稱作多普勒頻移。列車在運行中產(chǎn)生的多普勒頻移如圖２．２所示。??Ｂｓ／???Ｚ?，??／〇????ｄ??／?Ｖ??圖２．２多普勒頻移示意圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｏｐｐｌｅｒ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｓｈｉｆｔ?ｄｉａｇｒａｍ??圖２．２中，ｖ——列車的行駛速度，ｋｍ／ｈ；??ｄ—－基站覆蓋的半徑長度，ｍ；??ｈ——鐵路與基站的間距，ｍ。??多普勒頻移可表示為：??ｆｄ?＝／－－－ｃｏｓ＾?（２．９）??ｃ??ａ＝＾ｆＡ?（２．１０）??ＣＰ??上式中，／——信號載頻，Ｈｚ；??ｅ——列車運行方向和電波傳播方向之間的夾角；??ｍａｘ＾）?最大多普勒頻移，Ｈｚ；??ａ——影響因子；??ＣＰ——子載波帶寬，Ｈｚ。??當ＣＰ＝１５尺／／ｚ時，影響因子ａ在不同頻段下的計算如表２．１所示。??由表２．１可知，當ａ＜２．５％時，系統(tǒng)性能受到的多普勒頻移的影響可忽略不計；當??ａ?＞５％時，所受影響較大，這時要對系統(tǒng)進行多普勒補償。針對高速鐵路寬帶無線通信??系統(tǒng)，當系統(tǒng)所處頻段為低頻段（１ＧＨｚ以下）時，系統(tǒng)性能受到的影響很輕微；但所處??頻段為高頻段（１ＧＨｚ以上）時，系統(tǒng)性能受到的影響較大，而且頻段和速度越高，影響??越嚴重，只有對系統(tǒng)進行多普勒補償，才能減少多普勒頻移對高速鐵路通信質(zhì)量造成的??影響。??１１??

?第二章高速鐵路環(huán)境下的信道建模???，ｒ?Ｖ?Ｖ?Ｉ??ｈ?ｈ?ｈ?ｆ／ｖ??——心。２（＾??丫丫???Ｉ?????，??Ｓ?｜￣￣＊？??圖２．４?ＣＯＳＴ－２０７信道模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｃｈａｎｎｅｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＣＯＳＴ－２０７??ＣＯＳＴ－２０７模型包含了四種較為典型的信道模型，即Ｊａｋｅｓ模型、Ｒｉｃｅ模型、Ｇａｕｓｓ??Ｉ及Ｇａｕｓｓ?ＩＩ模型。??Ｊａｋｅｓ信道模型通常多用于簡單的移動信道仿真中，若用人表示最大多普勒頻移，??貝ｉｊ?Ｊａｋｅｓ信道中的頻譜表達式為：??Ｋｆｈ——，１．（２．１７）??其功率譜如圖２．５所示。??０．０２５??１?１?１?１?１?１?１?１?１???Ｉ?Ｊａｋｅｓ?；??０．０２??０．０１５?－??Ｉ??０．０１?－＼?－??０．００５?－?－??Ｑ???Ｊ，—??Ｉ?Ｊ?｜?Ｉ?Ｉ?｜??｜????－１００?－８０?－６０?－４０?－２０?０?２０?４０?６０?８０?１００??ｆ??圖２．５?Ｊａｋｅｓ信道模型功率譜??Ｆｉｇ．?２．５?Ｔｈｅ?ｐｏｗｅｒ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｊａｋｅｓ?ｃｈａｎｎｅｌ?ｍｏｄｅｌ??１５??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]LTE-R通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 沈瑜,王新新.  自動化與儀器儀表. 2017(11)
[2]簡談LTE-R網(wǎng)絡(luò)在鐵路無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢[J]. 趙翔.  鐵路通信信號工程技術(shù). 2016(06)
[3]高速鐵路場景無線信道理論與方法研究[J]. 鐘章隊,艾渤,官科,何睿斯,熊磊.  北京交通大學學報. 2016(04)
[4]高鐵場景下無線信道傳輸性能的研究[J]. 李棟.  鐵道通信信號. 2016(05)
[5]下一代鐵路移動通信系統(tǒng)LTE-R技術(shù)的研究與分析[J]. 賈路穎,王曉蕾.  信息通信. 2016(05)
[6]干擾及其抑制[J]. 董杰.  科技與創(chuàng)新. 2016(05)
[7]LTE-A室內(nèi)環(huán)境的WINNERII信道性能分析[J]. 董麗,陳發(fā)堂,陳雷成.  廣東通信技術(shù). 2015(06)
[8]高速鐵路無線傳播信道測量與建模綜述[J]. 劉留,陶成,陳后金,周濤,孫溶辰,邱佳慧.  通信學報. 2014(01)
[9]列車高速運動過程中多普勒頻偏及誤碼率分析[J]. 金心宇,吳端坡,吳砥柱.  鐵道學報. 2012(04)
[10]基于無線通信的空時編碼技術(shù)[J]. 李展癸.  移動通信. 2012(07)

博士論文
[1]MIMO無線通信系統(tǒng)中的空時編碼方法研究[D]. 敖珺.西安電子科技大學 2009

碩士論文
[1]3D MIMO技術(shù)組網(wǎng)可行性研究[D]. 湯淼.南京郵電大學 2018
[2]基于USRP在高速鐵路環(huán)境下MIMO的傳輸設(shè)計[D]. 謝迪.大連交通大學 2018
[3]基于3D信道模型的波束賦形算法的研究[D]. 王玉乾.西安電子科技大學 2017
[4]LTE-A系統(tǒng)中MIMO檢測技術(shù)研究及其DSP實現(xiàn)[D]. 劉雨非.電子科技大學 2015
[5]高速鐵路環(huán)境下無線信道特性與建模研究[D]. 劉旭.北京交通大學 2015
[6]MIMO系統(tǒng)空時編碼技術(shù)研究[D]. 鄭春元.南京郵電大學 2015
[7]多用戶無線系統(tǒng)中的分集技術(shù)研究[D]. 李驥.河北大學 2014
[8]高速移動環(huán)境下LTE空時分組編碼的研究與實現(xiàn)[D]. 張偉華.北京交通大學 2014
[9]時變衰落信道下空時分組碼的研究與性能仿真[D]. 王亮.東北大學 2013
[10]MIMO空時編碼系統(tǒng)應用研究[D]. 田啟順.南京郵電大學 2013



本文編號：3340724