【摘要】：信息時代人們對隨時隨地可靠通信的要求越來越高,無線通信是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要方式。軌道交通隧道環(huán)境已經(jīng)是一種不可忽略的通信環(huán)境,且它與陸上移動通信顯著不同,需要對其無線信道特性進(jìn)行研究。 本文首先詳細(xì)介紹了隧道中無線電波傳播的方式和無線信道建模的主要方法,并且重點介紹了幾種常見的射線跟蹤法。 然后,本文基于入射及反彈射線法提出一種改進(jìn)的射線跟蹤法,能夠?qū)λ淼拉h(huán)境中無線信道特性高效地仿真,降低了射線跟蹤的計算復(fù)雜度,同時采用一種新方法描述彎道的幾何形狀,便于對彎道部分進(jìn)行射線跟蹤。通過對比矩形隧道中不同測試場景下鏡像法和改進(jìn)算法的仿真結(jié)果驗證了改進(jìn)算法的有效性,并比較了仿真方法改進(jìn)前后的求交次數(shù),驗證了改進(jìn)算法的高效性。 其次,本文采用仿真算法對北京地鐵14號線大瓦窯至郭莊子段進(jìn)行仿真,分別得到了直道和彎道環(huán)境下的路徑損耗、K因子、功率時延譜等仿真結(jié)果,對隧道中的無線信道特性進(jìn)行分析。直道和彎道中路徑損耗的仿真結(jié)果與實測結(jié)果基本一致。此外,本文首次對隧道中的累積干擾進(jìn)行仿真分析。 最后,本文采用射線跟蹤實現(xiàn)了MIMO信道的容量仿真,仿真了不同天線數(shù)及不同天線間隔情況下的信道容量,并觀察到了隧道環(huán)境中的孔徑效應(yīng)。
【圖文】：

在跟蹤過程中，射線管的行為和射線也不完全相同�？紤]在發(fā)射點和接收點之間靠近接收點的位置有一個障礙物面，如圖2-7所示。射線管的跟蹤沒有問題，射線管從Tx出發(fā)，直到與障礙物的面相交，如圖2-7 (a)所示，但對于射線跟蹤，從Tx發(fā)射的射線和障礙物表面相交后，由于距離Rx較近，算法將根據(jù)接收球原理對射線和Rx之間的距離和接收球半徑進(jìn)行比較，判決射線能否到達(dá)接收點。如果接收球半徑太大，就會接收到實際不能到達(dá)接收點的射線，如圖2-7 (b)所示。然而

4.1仿真實例實測中的地鐵隧道環(huán)境如圖4-1所示。用射線跟蹤法對環(huán)境進(jìn)行幾何建模的時候主要考慮環(huán)境中的平面或曲面，從這個角度來說，隧道環(huán)境是一個簡單的環(huán)境，因為柂道走向固定，形狀固定，用來進(jìn)行相交測試的面數(shù)量很少，但實際上隧道環(huán)境是一個很復(fù)雜的環(huán)境，從圖4-1中可以看到，柂道底面有鐵軌，軌道兩側(cè)有凹槽，隧道右面?zhèn)缺谟幸粋�預(yù)防緊急事故的疏散平臺，柂道側(cè)壁上海架設(shè)有用來固定各種電纜的金屬架、黑色管道及照明設(shè)施等。柂道的施工圖給出隧道的底面中心處的高為5.3 m，最寬的地方為5.18 m。圖4-1地鐵柂道內(nèi)部場景Figure 4-1 The Interior Scene of Subway Tunnel實際測量中大瓦窗至郭莊子段的地鐵柂道平面示意圖如圖4-2所示,地鐵14號線為雙車道
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U453.7;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2545913