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高架桥环境下高铁无线通信信道建模与仿真
| 论文题名： | 高架桥环境下高铁无线通信信道建模与仿真 |
| 关键词： | 高速铁路;无线通信系统;信道建模;高架桥环境 |
| 摘要： | 铁路的快速发展极大的提高了铁路运输的效率，使不同城市的人们紧密的联系在一起。为了保证高速列车的运行安全，新型的高速铁路通信系统的研究就显得尤为重要。建立高速铁路无线信道模型是高速铁路无线通信系统调制、编码和信道估计的基础。而高架桥是高速铁路运行环境中最常见的场景，本文重点研究高速铁路高架桥场景下的无线信道模型。 本文首先介绍了无线信道的基本理论知识，按照大尺度衰落和小尺度衰落，分析了几个经典的路径损耗模型和小尺度衰落。并且讨论了小尺度衰落服从的两种分布:瑞利分布和莱斯分布。由于在高速铁路高架桥场景下，经典的无线信道模型在适用上存在一定的局限性。因此，本文分析了高架桥特殊场景下的路径损耗和小尺度衰落，讨论了几种不同路径损耗模型并和经典的路径损耗模型进行比较。在高架桥场景下，由于基站发射天线和列车接收机之间存在一条视距路径，接收信号的包络服从莱斯分布。本文根据视距路径和非视距路径进行信道建模。视距路径建模时不考虑传播时延和损耗，只考虑多普勒频移。非视距路径的每一条路径建模为服从瑞利分布的平坦衰落信号。产生服从瑞利衰落的信号有几种不同的仿真方法，本文研究了三种产生瑞利衰落信号的方法。在视距路径和非视距路径模型的基础上，根据列车距离基站的位置，把高架桥分为几个区域。根据参考文献中给出的各个位置的路径数、时延、平均路径增益，本文建立了高架桥场景下不同位置区域的无线信道模型。 论文最后对高架桥场景下不同位置区域的无线信道模型进行仿真。首先根据路径损耗值分析了不同位置接收信号的衰落情况;以及在同一区域，列车的运行速度对接收端信号的影响。验证了各个区域接收信号包络的概率密度函数、累积分布函数和莱斯分布的概率密度函数、累积分布函数的吻合程度，以及不同区域莱斯K因子值的变化情况。 |
| 作者： | 王磊 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 刘林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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