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高铁电磁环境对LTE系统物理层的干扰效应研究
| 论文题名： | 高铁电磁环境对LTE系统物理层的干扰效应研究 |
| 关键词： | 高铁系统;TD-LTE技术;噪声控制;抗扰度性能 |
| 摘要： | TD-LTE技术由于其优越的性能，已成为下一代铁路通信技术的主流。而电力机车环境是一个典型的大型复杂电子环境，尤其是弓网离线噪声对整个铁路通信系统产生的威胁。针对噪声对LTE通信性能的影响问题，研究一种方便易行的方法对新一代铁路通信技术具有重要的意义。 本文是基于到目前为止，还没有人给出确切的在某一通信系统内，统计量与可靠性之间的关系的数学表达式，没有形成简单易行的可行性的操作方案，更没有人提出过在将LTE系统应用到高铁系统之后如何使用APD的统计测量方法使得得到的结果简单易行。 以统计参量测量方法和高斯噪声为基础，通过搭建LTE系统模型，得到高斯噪声下的LTE系统误比特率和高斯噪声的幅度概率分布曲线，发现两个曲线走势十分吻合。因此根据两者之间的定量关系，得出了噪声幅值限值-信噪比(A-SNR)的表达式。为了验证上述提出的理论表达式的正确性，又分析了瑞利噪声对LTE系统的影响，进一步证明了A-SNR公式在LTE系统下的可行性。 其次，分析研究了高铁上的主要噪声，即弓网离线电弧噪声，对该噪声的一维统计量APD曲线和该噪声下LTE系统的误比特率曲线之间的关系，与本文中提到的关系式进行了比较，发现本文关系式对该噪声也同样适合，更进一步的验证了该关系式的可用性。另外，采用本文提出的方法，得到了弓网噪声对LTE上下行链路的影响。 基于上述结论，在高铁LTE系统中，当研究某种噪声对铁路通信的影响时，只需简单的统计噪声的幅度概率分布，根据铁路系统正常运行的误比特率门限值，得到相应的信噪比门限值，进一步得到噪声幅值的门限值，这样就可以只需观测噪声的幅值来判定电磁干扰情况对高铁LTE通信的影响。 本论文的研究成果对以后研究各种各样的噪声对LTE系统的可靠性的影响提供了一种可靠，且方便易行的方法。依据本文的结论，可以进一步定量分析高铁TD-LTE的抗扰度性能。 |
| 作者： | 薛焕云 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 朱云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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