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高铁TD-LTE的辐射发射骚扰特性研究与分析
| 论文题名： | 高铁TD-LTE的辐射发射骚扰特性研究与分析 |
| 关键词： | 高速铁路;移动通信;TD-LTE信号;电磁兼容;辐射发射;骚扰特性;弯折线天线 |
| 摘要： | 伴随着高速铁路的迅速发展，铁路运输对铁路数字通信系统高速运行下的可靠性和安全性提出了更高的要求。GSM-R作为第二代移动通信技术，属于窄带通信系统，频谱利用率和数据速率较低，已经很难满足各种新业务的需求。TD-LTE移动通信系统作为最先进的通信系统，采用正交频分复用技术和多输入多输出技术，数据传输速率和频谱利用率有了很大的提升。国际铁路联盟已经确定将LTE技术作为下一代铁路专用移动通信网络，但LTE-R的各项技术标准还处于研究阶段。 由于高速动车组的电磁环境极其复杂，电磁辐射的干扰很有可能引起无线通信中语音质量下降和传输数据的误码，如果将TD-LTE通信系统应用于高速铁路，研究TD-LTE的可靠性和电磁兼容特性是十分必要的。本论文依托“新一代宽带无线移动通信网”工信部国家科技重大专项:“基于TD-LTE的高速铁路宽带通信的关键技术研究与应用验证”，主要研究与分析了TD-LTE信号的辐射发射骚扰特性。 本文的主要工作和创新点体现在以下几点: 一、在TD-LTE通信系统的技术特点基础上，仿真分析了OFDM信号及加入循环前缀后的子载波抑制，并通过OFDM信号的时域特征近似得到作为天线激励源的高斯脉冲信号。 二、研究了辐射发射的测试和仿真分析方法，首先通过理论计算，得出LTE信号作为偶极予天线激励源的辐射场强，然后利用有限积分方法(FIT)，仿真分析了LTE信号通过偶极子天线发射的远场特性，研究得出LTE-R对GSM-R的带外泄漏骚扰和互扰情况，通过理论与仿真对比可以得出，LTE-R在900MHz频段产生的带外泄漏场强不足以对GSM-R产生骚扰。 三、在MIMO天线技术原理的基础上，设计了一个2×2MIMO弯折线天线，对天线进行优化，使两天线的隔离度在10dB以上，加载LTE信号作为激励源分析了天线的远场骚扰特性。通过仿真得出多天线发射LTE信号时的带外泄漏骚扰小于单天线的。 本文的研究成果对于后续高铁TD-LTE系统辐射骚扰的实际测试提供了理论依据，为铁路下一代移动通信系统的研究和标准制定打下了坚实的基础。 |
| 作者： | 韩剑 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 周克生 |
| 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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