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高铁场景下无线信道衰落与非平稳特性研究
| 论文题名： | 高铁场景下无线信道衰落与非平稳特性研究 |
| 关键词： | 高速铁路;无线信道;衰落特性;非平稳特性 |
| 摘要： | 随着高铁的快速发展，高速移动环境中的无线通信系统研究成为了热点。信道作为通信系统设计的基础，成为了研究的首要问题。为了满足高铁环境下对高质量无线通信的需要，以及为通信系统原型机设计和链路级仿真提供真实参考，需要准确了解无线信道的特性。因此，本文基于无线信道实测数据，分析了高铁环境下的信道传播特性，为通信系统的实现提供了数据支撑。 本文首先对无线信道的基本特性以及基于LTE的信道探测原理进行了介绍，随后以实际的信道测量数据为基础，对高铁环境下的无线信道特性进行了全面分析。根据信道测量的环境，本文选取了平原、车站、城郊三个常见的高铁场景，并以各种参数为基础，对比分析了不同场景下的信道特性。对于大尺度衰落特性，本文给出了三种场景下的路径损耗随距离的变化趋势以及相应的路径损耗因子，并分别同自由空间中的路径损耗作了对比。对阴影衰落的测量结果进行拟合，结果表明，三种场景下的阴影衰落都能较好的符合正态分布。对于小尺度衰落特性，本文分析了三个场景下的莱斯K因子、均方根时延扩展、功率角度谱等典型特征参数，得出了环境中的多径分量对这些参数具有重要影响的结论，而且城郊场景中的多径分量最多，车站次之，平原场景下最少。考虑到实际情况中相邻基站发射的信号的影响，本文还分析了在接收端受相邻基站影响的情况下的莱斯K因子和均方根时延扩展的变化情况，结果表明，在这种情况下，莱斯K因子会变小，均方根时延扩展会变大，而且这种影响只有在列车与基站之间的距离大于某个阈值时才会起作用。 本文还重点研究了信道的非平稳特性。平稳间隔的分析结果表明，平原场景下的平稳性最好，城郊最差，车站介于二者之间。然后本文用RUN TEST方法，从序列随机性的角度分析了信道的非平稳特性，得出的结论与从平稳间隔得出的结论一致。考虑到列车运行过程中多径的动态变化，本文根据多径的生灭情况，提出了用马尔科夫过程来描述这种变化，并给出了基于马尔科夫过程的非平稳抽头延迟线模型。 |
| 作者： | 文辉 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 陶成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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