高速铁路隧道环境下无线信道建模与优化

发布时间：2021-02-07 02:45

　　近年来,我国高速铁路（High-Speed Railways,HSRs）得到了飞速发展,因其快速、绿色、舒适性高等众多优势成了人们出行方式的最佳选择,乘客对数据和多媒体通信的需求也越来越高。在众多的高铁场景中,隧道是一个典型而复杂的高铁地形。随着高铁运营里程的不断增加,隧道在铁路运行中的占比不断增长,尤其在西部地区。因此,开展对隧道的建模与研究是保障铁路安全运输的关键。与其他场景不同,隧道空间狭长而受限,并产生波导效应,此时的电磁波会受到隧道壁的多次反射及其他散射等,接收端的接收信号为多条路径的叠加,隧道环境下的电波传播会受到多因素的影响而产生严重衰落。对无线信道特性的认知是通信系统的研究基础,其模型及仿真方法对通信系统的优化设计尤为重要。因此,在高铁隧道环境下建立准确的无线信道传播模型对于提升高铁用户容量、优化无线通信系统设计、保障高铁安全运营至关重要。本文针对高铁隧道环境下的无线信道建模与优化进行研究,以有限状态马尔可夫链（Finite-state Markov chain,FSMC）及无线信道传播特性为理论基础展开研究,提出一种基于非均匀区间划分的最小二乘拟合有限状态马尔可夫链信... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容和主要工作
2 高铁隧道无线信道建模基础
    2.1 无线信道传播特性
        2.1.1 大尺度衰落
        2.1.2 小尺度衰落
    2.2 隧道内电磁波传播特性
        2.2.1 隧道内电磁波传播特点
        2.2.2 隧道内近场区与远场区
        2.2.3 隧道内电磁波传播区域
    2.3 隧道环境下的无线信道建模方法
    2.4 本章小结
3 铁路隧道环境下的有限状态Markov信道建模
    3.1 有限状态Markov信道模型在铁路隧道中的应用
    3.2 基于有限状态Markov的非均匀区间信道建模
        3.2.1 路径损耗模型
        3.2.2 非均匀区间确定
        3.2.3 SNR分布
        3.2.4 SNR量化
    3.3 仿真实验与分析
    3.4 本章小结
4 隧道环境下的有限状态Markov信道模型仿真研究
    4.1 模型精度影响因素
        4.1.1 非均匀区间大小
        4.1.2 Markov有限状态数
    4.2 仿真结果与分析
        4.2.1 不同的非均匀区间大小
        4.2.2 不同的Markov有限状态数
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3021514