高速铁路场景快速时变信道特性分析与建模方法研究
发布时间：2021-05-23 23:33
铁路是国民经济大动脉,也是我国对外交流合作新名片和共建“一带一路”倡议的重要领域。截至2018年底,中国铁路营业里程已达13.1万公里,其中,高速铁路（以下简称“高铁”）营业里程已达2.9万公里,占全世界总里程超过2/3,累计运输旅客突破90亿人次,成为中国铁路运输的主渠道。铁路专用移动通信系统是高铁关键基础设施,承载了铁路调度指挥、列车运行控制、故障预警等与列车行车安全相关的重要业务。为了加强高铁绿色、高效的比较优势,实现便捷、舒适的优质服务,铁路移动通信新业务不断涌现,例如铁路多媒体调度指挥通信、列车远程视频监控、铁路物联网、旅客娱乐服务等。铁路移动通信已经启动了由窄带移动通信系统（Global System for Mobile Communications-Railway,GSM-R）向下一代宽带移动通信系统（Long Term Evolution for Railway,LTE-R）的演进。针对未来智慧铁路发展,基于第五代通信技术的铁路专用系统（5th Generation Communications for Railway,5G-R）已经开展基础理论与关键技术的研究。本文...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 高铁移动通信概述
1.1.1 高铁移动通信研究背景与意义
1.1.2 高铁移动通信系统概述
1.1.3 高铁场景无线信道研究意义
1.1.4 高铁场景无线信道研究挑战
1.2 高铁场景无线信道研究现状
1.2.1 高铁场景无线信道测量研究
1.2.2 高铁场景无线信道建模研究
1.2.3 高铁场景无线信道研究不足
1.3 主要创新工作与章节安排
1.3.1 主要创新工作
1.3.2 章节安排
2 高铁典型场景快速时变信道特性分析
2.1 引言
2.2 针对LTE-R系统典型场景宽带信道测量
2.2.1 测量场景描述
2.2.2 测量系统与参数设置
2.2.3 测量数据分析
2.3 高性能射线跟踪信道仿真与校验
2.3.1 高性能射线跟踪仿真
2.3.2 仿真结果校验
2.4 信道特性分析
2.4.1 准平稳区间估计
2.4.2 多普勒效应分析
2.4.3 角度域特征分析
2.4.4 显著散射体提取
2.5 本章小结
3 针对LTE-R系统高铁典型场景多维度时变信道建模
3.1 引言
3.2 信道统计参数萃取
3.2.1 抽头个数及其延迟、增益
3.2.2 抽头衰落统计
3.2.3 抽头多普勒谱
3.2.4 空间相关矩阵
3.3 2×2 MIMO宽带信道仿真及验证
3.3.1 信道模型仿真
3.3.2 信道模型验证
3.4 针对LTE-R系统链路层仿真
3.5 本章小结
4 针对5G-R系统高铁城区场景毫米波非平稳信道建模
4.1 引言
4.2 高铁场景毫米波信道测量
4.2.1 毫米波通信系统
4.2.2 毫米波信道测量
4.3 高铁场景毫米波射线跟踪信道仿真与校验
4.3.1 射线跟踪信道仿真
4.3.2 大尺度衰落特性验证
4.3.3 小尺度衰落特性验证
4.4 高铁城区场景毫米波信道主要多径生灭过程分析
4.4.1 散射函数特性分析
4.4.2 主要多径模型结构
4.4.3 主要多径检测与跟踪
4.5 高铁城区场景毫米波信道主要多径动态建模与验证
4.5.1 信道模型参数萃取
4.5.2 信道模型仿真步骤
4.5.3 信道模型性能验证
4.6 本章小结
5 针对5G-R系统高铁城区场景毫米波细粒度信道建模
5.1 引言
5.2 信道模型结构
5.3 基于环境模式空间一致性信道建模
5.3.1 LoS径建模
5.3.2 反射多径建模
5.3.3 散射多径建模
5.3.4 频率依赖性
5.4 基于环境模式非平稳信道仿真及验证
5.4.1 信道模型仿真步骤
5.4.2 信道模型性能验证
5.5 城区场景毫米波非平稳信道特性分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 研究工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文与其他成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路场景下时变信道的平稳区间研究(英文)[J]. 陈炳昊,钟章队,艾渤. 中国通信. 2012(08)
本文编号：3203163
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 高铁移动通信概述
1.1.1 高铁移动通信研究背景与意义
1.1.2 高铁移动通信系统概述
1.1.3 高铁场景无线信道研究意义
1.1.4 高铁场景无线信道研究挑战
1.2 高铁场景无线信道研究现状
1.2.1 高铁场景无线信道测量研究
1.2.2 高铁场景无线信道建模研究
1.2.3 高铁场景无线信道研究不足
1.3 主要创新工作与章节安排
1.3.1 主要创新工作
1.3.2 章节安排
2 高铁典型场景快速时变信道特性分析
2.1 引言
2.2 针对LTE-R系统典型场景宽带信道测量
2.2.1 测量场景描述
2.2.2 测量系统与参数设置
2.2.3 测量数据分析
2.3 高性能射线跟踪信道仿真与校验
2.3.1 高性能射线跟踪仿真
2.3.2 仿真结果校验
2.4 信道特性分析
2.4.1 准平稳区间估计
2.4.2 多普勒效应分析
2.4.3 角度域特征分析
2.4.4 显著散射体提取
2.5 本章小结
3 针对LTE-R系统高铁典型场景多维度时变信道建模
3.1 引言
3.2 信道统计参数萃取
3.2.1 抽头个数及其延迟、增益
3.2.2 抽头衰落统计
3.2.3 抽头多普勒谱
3.2.4 空间相关矩阵
3.3 2×2 MIMO宽带信道仿真及验证
3.3.1 信道模型仿真
3.3.2 信道模型验证
3.4 针对LTE-R系统链路层仿真
3.5 本章小结
4 针对5G-R系统高铁城区场景毫米波非平稳信道建模
4.1 引言
4.2 高铁场景毫米波信道测量
4.2.1 毫米波通信系统
4.2.2 毫米波信道测量
4.3 高铁场景毫米波射线跟踪信道仿真与校验
4.3.1 射线跟踪信道仿真
4.3.2 大尺度衰落特性验证
4.3.3 小尺度衰落特性验证
4.4 高铁城区场景毫米波信道主要多径生灭过程分析
4.4.1 散射函数特性分析
4.4.2 主要多径模型结构
4.4.3 主要多径检测与跟踪
4.5 高铁城区场景毫米波信道主要多径动态建模与验证
4.5.1 信道模型参数萃取
4.5.2 信道模型仿真步骤
4.5.3 信道模型性能验证
4.6 本章小结
5 针对5G-R系统高铁城区场景毫米波细粒度信道建模
5.1 引言
5.2 信道模型结构
5.3 基于环境模式空间一致性信道建模
5.3.1 LoS径建模
5.3.2 反射多径建模
5.3.3 散射多径建模
5.3.4 频率依赖性
5.4 基于环境模式非平稳信道仿真及验证
5.4.1 信道模型仿真步骤
5.4.2 信道模型性能验证
5.5 城区场景毫米波非平稳信道特性分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 研究工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文与其他成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路场景下时变信道的平稳区间研究(英文)[J]. 陈炳昊,钟章队,艾渤. 中国通信. 2012(08)
本文编号：3203163
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3203163.html
