高鐵的不斷提速對高鐵運行安全提出了更高的需求,如何對高鐵沿線環(huán)境的異物侵限和滑坡、泥石流等自然災(zāi)害進行監(jiān)測和安全預(yù)警備受關(guān)注。而與此同時,為滿足未來鐵路無線通信系統(tǒng)快速增長的容量需求,國際鐵路聯(lián)盟(UIC)已經(jīng)確定了 GSM-R向基于LTE的高鐵無線通信系統(tǒng)的演進戰(zhàn)略。由于毫米波頻段擁有帶寬非常寬且較為"空白"的非授權(quán)頻段,毫米波無線通信領(lǐng)域的研究將會持續(xù)成為無線通信領(lǐng)域的研究熱點之一。另一方面,毫米波頻段在雷達探測中也扮演著重要的角色�；诖�,本論文提出一種鐵路場景下毫米波探測與通信融合的基于LTE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在原有LTE基礎(chǔ)上融合了毫米波探測和毫米波通信功能,利用大帶寬非許可證毫米波頻段,為構(gòu)建基于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的雷達監(jiān)測系統(tǒng)提供一種高性價比的手段,同時能夠為列車提供高容量無線通信服務(wù)。對于雷達監(jiān)測系統(tǒng),為了提高探測準確性,減少虛警的發(fā)生,本論文對異物侵限及自然災(zāi)害探測點跡處理方法進行了研究。基于融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),本論文針對鐵路異物侵限及自然災(zāi)害的實際需求設(shè)計了預(yù)警系統(tǒng),確保預(yù)警信息的及時性和準確性,為高鐵的安全行駛提供了一種方案。對于毫米波探測與通信融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),論...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
        1.1.1 高速鐵路移動通信的演進
        1.1.2 高速鐵路運行環(huán)境安全檢測技術(shù)及其演進
        1.1.3 高速鐵路毫米波通信與毫米波探測集成的可能性和必要性
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高速鐵路通信與災(zāi)害監(jiān)測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雷達探測點跡處理與預(yù)警方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作及內(nèi)容安排
第2章 毫米波探測與通信融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究
    2.1 毫米波探測與通信融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計
        2.1.1 BBU池+RRU云無線接入方案
        2.1.2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案
        2.1.3 頻段選擇
    2.2 雷達探測系統(tǒng)的設(shè)計
        2.2.1 雷達選型
        2.2.2 雷達回波信號處理
        2.2.3 LFMCW雷達探測性能影響因素分析
    2.3 融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)性能分析
        2.3.1 雷達探測分辨率分析
        2.3.2 通信與探測距離比較分析
        2.3.3 網(wǎng)絡(luò)通信容量分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 異物侵限及自然災(zāi)害探測點跡處理方法研究
    3.1 點跡預(yù)處理算法
    3.2 傳統(tǒng)點跡凝聚方案分析
    3.3 基于密度聚類的點跡凝聚算法
        3.3.1 DBSCAN算法介紹
        3.3.2 改進的基于DBSCAN的點跡凝聚算法
        3.3.3 點跡凝聚算法性能仿真
    3.4 目標過濾算法
    3.5 基于相似度的點跡參數(shù)估值算法
        3.5.1 傳統(tǒng)點跡參數(shù)估值算法介紹
        3.5.2 改進的基于相似度的點跡參數(shù)估值算法
        3.5.3 點跡參數(shù)估值算法性能仿真
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的預(yù)警系統(tǒng)研究
    4.1 預(yù)警系統(tǒng)總體框架和策略
    4.2 預(yù)警信號處理算法研究
    4.3 融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的回傳方案研究
        4.3.1 LTE物理幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)
        4.3.2 物理幀結(jié)構(gòu)設(shè)計策略和通信信令設(shè)計
        4.3.3 毫米波頻段OFDM無線參數(shù)設(shè)計
    4.4 預(yù)警通知算法
        4.4.1 預(yù)警內(nèi)容生成
        4.4.2 列車定位工作流程研究
        4.4.3 預(yù)警消息通知流程研究
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文專利及科研成果



本文編號：3737895