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原文传递高铁环境下无线信道模型研究

论文题名：	高铁环境下无线信道模型研究
关键词：	高速铁路;无线信道;高架桥;U型槽
摘要：	随着高速铁路的快速发展，现有的铁路通信系统已不能满足未来高铁通信需求。为了实现高速铁路场景下高性能的通信，保证高速列车安全运行，并且满足日益提升的数据传输速率需求，新一代铁路通信系统的研究与开发显得十分必要。建立高速铁路无线信道模型是高速铁路无线通信系统的研究基础。本文重点研究高铁U型槽和高架桥场景下的移动无线信道模型。　　论文首先介绍高铁移动无线信道传播特性的基本理论，分析了几个经典的路径损耗模型和小尺度衰落。然后针对高铁U型槽和高架桥场景，分别仿真分析了基于场景参数（U型槽宽度和深度、高架桥高度和基站天线高度）的路径损耗模型并与经典的Hata路径损耗模型进行比较，仿真结果表明Hata模型不能直接用于高铁U型槽和高架桥场景，因此又分析了高铁环境下统一的标准化路径损耗（改进的Hata的路径损耗模型）。由于两种场景下都存在一条较强的视距路径和多条散射路径，因此本文研究了视距路径（LOS）和非视距路径（NLOS）的仿真方法，重点对改进的Jake信道模型进行仿真分析，并且用于本文单径瑞利信号的产生，再根据每一径的实测数据和TDL信道建模方法组合得到多径信道模型。最后对两种场景下的小尺度衰落特性进行仿真分析，给出每个场景下不同位置上的衰落深度及各个场景下莱斯K因子的统计值，方便铁路通信系统设计人员进行网络规划。　　为了克服基于测量的信道建模的缺点，提出高铁U型槽场景下基于矩形随机簇的信道模型。论文首先分析了矩形随机簇的位置、形状大小及簇内散射体的分布情况，推导了矩形散射体簇模型的大小。然后利用MATLAB搭建仿真平台验证U型槽场景下矩形随机簇模型的正确性，并分析模型的一、二阶统计特性。仿真结果表明:本文提出的U型槽场景下基于矩形随机簇的信道仿真模型与实测值及理论值契合度较高。
作者：	李美
专业：	信号与信息处理
导师：	王平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文