4G网络在轨道交通信号车地通信系统中的应用研究

摘要

随着城市交通的快速发展，轨道交通占据的位置越来越重要。随着通信技术的发展，轨道交通信号系统开始采用无线信号通信技术，借助于无线网络进行车地通信数据传输。本论文基于4G网络对轨道交通信号车地通信系统进行了设计。
　　本文首先对相关基础技术理论进行分析，然后对本文需设计的系统作系统需求分析。在系统需求分析后，本文会进行无线数据传输系统（DCS）的无线通信系统的主系统设计，包括主程序设计和各子模块设计。在主程序设计中，本文会对主程序运行流程和对围绕DCS主系统模块与各个子模块进行结构设计。在子模块的设计中，本文会从DCS系统采集与处理子模块、DCS无线通信系统人机交互与LED显示子模块、DCS系统通信系统与骨干网子模块、以及DCS系统抗干扰子模块四个子模块进行整套系统的设计。
　　在完成主程序和模块设计后，本文会对设计的主程序和子模块的系统进行系统实现与测试。测试结果表明，设计结果符合设计预期，设计的DCS无线通信系统可以正常连接和使用骨干网，无线信号接收器可以正常进行数据采集与处理，系统输入和LED显示系统也正常工作，同时无线信号接收器和无线信号发射器之间的抗干扰程序也工作正常。因此设计及实现的原型系统符合轨道交通信号系统的需求。在实际测试中，本文还发现，和目前市场上主流的基于WIFI的DCS无线通信系统对比，基于4G的DCS无线通信系统有着通信范围更广，抗干扰能力更强，设备安装自由度更高的优点。

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1 绪论

1.1 研究意义及现状

1.2 研究思路及方法

1.3 本文章节安排

2 DCS无线通信系统基础技术分析

2.1 信号系统LTE-TDD 模式分析

2.2 信号系统应用的技术基础分析

3 基于4G的DCS无线通信系统主系统设计

3.1 DCS系统功能需求分析

3.2 DCS主系统模块与子模块的结构分析

4 基于4G的DCS无线通信系统子模块设计

4.1 DCS系统采集与处理子模块设计

4.2 DCS系统人机交互与LED显示子模块设计

4.3 DCS系统通信与骨干网子模块设计

4.4 DCS系统抗干扰子模块设计

5 基于4G的DCS无线通信系统实验与测试

5.1 测试环境和工具

5.2 测试步骤

5.3 主程序测试

5.4 子模块测试

5.5 测试结果和既有基于WIFI的DCS系统性能对比

6 总结与展望

6.1 主要工作与创新点

6.2 后续研究工作

参考文献

攻读学位期间的研究成果目录 已发表或已录用的主要学术论文及已出版的专著

致谢