电气化铁道无线电噪声对高速移动信道特性的影响研究

摘要

近些年随着一系列高速铁路的建成和铁路大提速，中国铁路事业迅猛发展。而保障高速铁路运营安全、准确的重要支撑之一是铁路通信。电气化铁道的无线电噪声是广泛存在的，会对铁路通信造成很大的影响。其主要是脉冲型电磁骚扰，射频段的噪声则一般来自于弓网系统机车受电弓与接触线之间火花放电造成的弓网噪声。弓网噪声是对铁路通信影响比较明显的无线电噪声。
　　 本文首先在国内某段客运专线上对动车组产生的弓网噪声进行了实地测量和分析。我们选取了停车状态、中速状态、加速状态、高速状态四种情况对弓网噪声的电脉冲宽度、脉冲振荡持续时间、弓网噪声强度进行了比较。
　　 根据高速铁路的特点用SIMULINK仿真工具搭建了高速移动信道模型，比较了高斯信道、瑞利信道、莱斯信道的性能。仿真了基于GMSK调制的GSM-R系统和基于π/4DQPSK调制的TETRA系统在高速运行时，误码率随速度的变化情况。接着具体比较了两种调制在高速移动信道中的性能。
　　 最后，通过实测弓网噪声数据的时频变换分析了脉冲幅度100my、300mv、500mv的三种典型噪声的频域特性。重点讨论了射频骚扰范围和端口电压的最大幅值受弓网噪声脉冲幅度变化的影响。
　　 本文的创新点是对弓网噪声进行了实地测量，并进行了时域和频域分析。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 高速铁路的介绍

1.3 高速铁路通信系统

1.4 高速铁路移动信道

2 电气化铁道无线电噪声测量与分析

2.1 电气化铁道无线电噪声概述

2.2 弓网噪声介绍

2.3 弓网噪声实测

2.3.1 测试环境

2.3.2 测试配置

2.3.3 测试数据

2.3.4 数据分析

2.4 总结

3 高速铁路移动信道模型

3.1 移动信道电波传播特点

3.2 不同信道的通信系统建模及分析

3.3 基于TETRA系统的移动信道特性

3.4 基于GSM R系统的移动信道特性

3.5 两种系统调制性能比较总结

4 弓网噪声对高速铁路移动信道特性的影响

4.1 噪声干扰对移动信道的影响

4.2 弓网噪声的时频转换及干扰分析

4.3 总结

5 结论

参考文献

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