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CBTC系统中车地通信的无线信道建模及链路仿真研究
| 论文题名： | CBTC系统中车地通信的无线信道建模及链路仿真研究 |
| 关键词： | 车地通信;CBTC系统;无线信道;链路仿真;传输介质 |
| 摘要： | CBTC(Communication Based Train Control,基于通信的列车控制)系统是世界各国地铁列车信号控制系统的先进系统,采用基于IEEE802.11协议的无线局域网技术进行车地双向通信,无线信道及其链路性能直接影响车地安全数据通信的性能。采用现场实测的方法测试无线信道特性不仅耗费人力物力,而且测量难度较大。因此,本文基于电磁波实际传输特性,建立相应的无线信道模型,根据IEEE802.11g的组帧标准,实现了链路仿真过程的设计,并对不同运营环境,不同传输介质下的车地通信信道进行仿真,仿真结果表明漏泄波导传输性能较优越。主要研究内容如下: 首先,从大尺度衰落和小尺度衰落两方面考虑,采用隧道环境系数修正的方法对隧道环境自由波进行路径损耗建模,利用多径效应建立隧道小尺度模型,最终得到隧道环境自由波模型。利用漏泄波导单个缝隙等效为磁偶极子的方法,并引入漏泄波导中电磁波的传输损耗,建立的地铁车地通信漏泄波导模型。 其次,针对车地通信的无线局域网采用的IEEE802.11g协议,根据该协议的组帧过程借助MATLAB中Simulink通信工具箱,实现了CBTC车地通信链路过程的设计。其中,信道为已建立完成的隧道环境自由波模型和漏泄波导模型。 最后,对建立的隧道环境自由波模型、漏泄波导模型及设计的链路仿真过程进行正确性检验。对所建立的模型的正确性通过仿真结果与实测值或理论计算值进行比较检验;对链路仿真设计则利用仿真误码率与文献中已得到的结果或理论值相比较进行检验。将正确有效的隧道环境自由波模型和漏泄波导模型引入到设计完成的CBTC链路仿真过程中,得到不同运营环境自由电磁波的误块率以及不同传输媒介的电磁波链路传输性能。 仿真数据表明,地铁车地无线通信系统中漏泄波导传输的误块率无论在开阔空间或隧道中都比自由电磁波传输时低,若车地无线通信都采用自由电磁波进行传输,则在隧道中电磁波传输比开阔空间中电磁波传输时的误块率要高。 |
| 作者： | 罗耀云 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 米根锁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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