高速鐵路場(chǎng)景快速時(shí)變信道特性分析與建模方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 23:33
鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈,也是我國(guó)對(duì)外交流合作新名片和共建“一帶一路”倡議的重要領(lǐng)域。截至2018年底,中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程已達(dá)13.1萬(wàn)公里,其中,高速鐵路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高鐵”)營(yíng)業(yè)里程已達(dá)2.9萬(wàn)公里,占全世界總里程超過(guò)2/3,累計(jì)運(yùn)輸旅客突破90億人次,成為中國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)闹髑。鐵路專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)是高鐵關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,承載了鐵路調(diào)度指揮、列車(chē)運(yùn)行控制、故障預(yù)警等與列車(chē)行車(chē)安全相關(guān)的重要業(yè)務(wù)。為了加強(qiáng)高鐵綠色、高效的比較優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)便捷、舒適的優(yōu)質(zhì)服務(wù),鐵路移動(dòng)通信新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),例如鐵路多媒體調(diào)度指揮通信、列車(chē)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、鐵路物聯(lián)網(wǎng)、旅客娛樂(lè)服務(wù)等。鐵路移動(dòng)通信已經(jīng)啟動(dòng)了由窄帶移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications-Railway,GSM-R)向下一代寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)(Long Term Evolution for Railway,LTE-R)的演進(jìn)。針對(duì)未來(lái)智慧鐵路發(fā)展,基于第五代通信技術(shù)的鐵路專(zhuān)用系統(tǒng)(5th Generation Communications for Railway,5G-R)已經(jīng)開(kāi)展基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 高鐵移動(dòng)通信概述
1.1.1 高鐵移動(dòng)通信研究背景與意義
1.1.2 高鐵移動(dòng)通信系統(tǒng)概述
1.1.3 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究意義
1.1.4 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究挑戰(zhàn)
1.2 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究現(xiàn)狀
1.2.1 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道測(cè)量研究
1.2.2 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道建模研究
1.2.3 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究不足
1.3 主要?jiǎng)?chuàng)新工作與章節(jié)安排
1.3.1 主要?jiǎng)?chuàng)新工作
1.3.2 章節(jié)安排
2 高鐵典型場(chǎng)景快速時(shí)變信道特性分析
2.1 引言
2.2 針對(duì)LTE-R系統(tǒng)典型場(chǎng)景寬帶信道測(cè)量
2.2.1 測(cè)量場(chǎng)景描述
2.2.2 測(cè)量系統(tǒng)與參數(shù)設(shè)置
2.2.3 測(cè)量數(shù)據(jù)分析
2.3 高性能射線跟蹤信道仿真與校驗(yàn)
2.3.1 高性能射線跟蹤仿真
2.3.2 仿真結(jié)果校驗(yàn)
2.4 信道特性分析
2.4.1 準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間估計(jì)
2.4.2 多普勒效應(yīng)分析
2.4.3 角度域特征分析
2.4.4 顯著散射體提取
2.5 本章小結(jié)
3 針對(duì)LTE-R系統(tǒng)高鐵典型場(chǎng)景多維度時(shí)變信道建模
3.1 引言
3.2 信道統(tǒng)計(jì)參數(shù)萃取
3.2.1 抽頭個(gè)數(shù)及其延遲、增益
3.2.2 抽頭衰落統(tǒng)計(jì)
3.2.3 抽頭多普勒譜
3.2.4 空間相關(guān)矩陣
3.3 2×2 MIMO寬帶信道仿真及驗(yàn)證
3.3.1 信道模型仿真
3.3.2 信道模型驗(yàn)證
3.4 針對(duì)LTE-R系統(tǒng)鏈路層仿真
3.5 本章小結(jié)
4 針對(duì)5G-R系統(tǒng)高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波非平穩(wěn)信道建模
4.1 引言
4.2 高鐵場(chǎng)景毫米波信道測(cè)量
4.2.1 毫米波通信系統(tǒng)
4.2.2 毫米波信道測(cè)量
4.3 高鐵場(chǎng)景毫米波射線跟蹤信道仿真與校驗(yàn)
4.3.1 射線跟蹤信道仿真
4.3.2 大尺度衰落特性驗(yàn)證
4.3.3 小尺度衰落特性驗(yàn)證
4.4 高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波信道主要多徑生滅過(guò)程分析
4.4.1 散射函數(shù)特性分析
4.4.2 主要多徑模型結(jié)構(gòu)
4.4.3 主要多徑檢測(cè)與跟蹤
4.5 高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波信道主要多徑動(dòng)態(tài)建模與驗(yàn)證
4.5.1 信道模型參數(shù)萃取
4.5.2 信道模型仿真步驟
4.5.3 信道模型性能驗(yàn)證
4.6 本章小結(jié)
5 針對(duì)5G-R系統(tǒng)高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波細(xì)粒度信道建模
5.1 引言
5.2 信道模型結(jié)構(gòu)
5.3 基于環(huán)境模式空間一致性信道建模
5.3.1 LoS徑建模
5.3.2 反射多徑建模
5.3.3 散射多徑建模
5.3.4 頻率依賴(lài)性
5.4 基于環(huán)境模式非平穩(wěn)信道仿真及驗(yàn)證
5.4.1 信道模型仿真步驟
5.4.2 信道模型性能驗(yàn)證
5.5 城區(qū)場(chǎng)景毫米波非平穩(wěn)信道特性分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其他成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速鐵路場(chǎng)景下時(shí)變信道的平穩(wěn)區(qū)間研究(英文)[J]. 陳炳昊,鐘章隊(duì),艾渤. 中國(guó)通信. 2012(08)
本文編號(hào):3203163
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 高鐵移動(dòng)通信概述
1.1.1 高鐵移動(dòng)通信研究背景與意義
1.1.2 高鐵移動(dòng)通信系統(tǒng)概述
1.1.3 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究意義
1.1.4 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究挑戰(zhàn)
1.2 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究現(xiàn)狀
1.2.1 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道測(cè)量研究
1.2.2 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道建模研究
1.2.3 高鐵場(chǎng)景無(wú)線信道研究不足
1.3 主要?jiǎng)?chuàng)新工作與章節(jié)安排
1.3.1 主要?jiǎng)?chuàng)新工作
1.3.2 章節(jié)安排
2 高鐵典型場(chǎng)景快速時(shí)變信道特性分析
2.1 引言
2.2 針對(duì)LTE-R系統(tǒng)典型場(chǎng)景寬帶信道測(cè)量
2.2.1 測(cè)量場(chǎng)景描述
2.2.2 測(cè)量系統(tǒng)與參數(shù)設(shè)置
2.2.3 測(cè)量數(shù)據(jù)分析
2.3 高性能射線跟蹤信道仿真與校驗(yàn)
2.3.1 高性能射線跟蹤仿真
2.3.2 仿真結(jié)果校驗(yàn)
2.4 信道特性分析
2.4.1 準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間估計(jì)
2.4.2 多普勒效應(yīng)分析
2.4.3 角度域特征分析
2.4.4 顯著散射體提取
2.5 本章小結(jié)
3 針對(duì)LTE-R系統(tǒng)高鐵典型場(chǎng)景多維度時(shí)變信道建模
3.1 引言
3.2 信道統(tǒng)計(jì)參數(shù)萃取
3.2.1 抽頭個(gè)數(shù)及其延遲、增益
3.2.2 抽頭衰落統(tǒng)計(jì)
3.2.3 抽頭多普勒譜
3.2.4 空間相關(guān)矩陣
3.3 2×2 MIMO寬帶信道仿真及驗(yàn)證
3.3.1 信道模型仿真
3.3.2 信道模型驗(yàn)證
3.4 針對(duì)LTE-R系統(tǒng)鏈路層仿真
3.5 本章小結(jié)
4 針對(duì)5G-R系統(tǒng)高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波非平穩(wěn)信道建模
4.1 引言
4.2 高鐵場(chǎng)景毫米波信道測(cè)量
4.2.1 毫米波通信系統(tǒng)
4.2.2 毫米波信道測(cè)量
4.3 高鐵場(chǎng)景毫米波射線跟蹤信道仿真與校驗(yàn)
4.3.1 射線跟蹤信道仿真
4.3.2 大尺度衰落特性驗(yàn)證
4.3.3 小尺度衰落特性驗(yàn)證
4.4 高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波信道主要多徑生滅過(guò)程分析
4.4.1 散射函數(shù)特性分析
4.4.2 主要多徑模型結(jié)構(gòu)
4.4.3 主要多徑檢測(cè)與跟蹤
4.5 高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波信道主要多徑動(dòng)態(tài)建模與驗(yàn)證
4.5.1 信道模型參數(shù)萃取
4.5.2 信道模型仿真步驟
4.5.3 信道模型性能驗(yàn)證
4.6 本章小結(jié)
5 針對(duì)5G-R系統(tǒng)高鐵城區(qū)場(chǎng)景毫米波細(xì)粒度信道建模
5.1 引言
5.2 信道模型結(jié)構(gòu)
5.3 基于環(huán)境模式空間一致性信道建模
5.3.1 LoS徑建模
5.3.2 反射多徑建模
5.3.3 散射多徑建模
5.3.4 頻率依賴(lài)性
5.4 基于環(huán)境模式非平穩(wěn)信道仿真及驗(yàn)證
5.4.1 信道模型仿真步驟
5.4.2 信道模型性能驗(yàn)證
5.5 城區(qū)場(chǎng)景毫米波非平穩(wěn)信道特性分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其他成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速鐵路場(chǎng)景下時(shí)變信道的平穩(wěn)區(qū)間研究(英文)[J]. 陳炳昊,鐘章隊(duì),艾渤. 中國(guó)通信. 2012(08)
本文編號(hào):3203163
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