近年來,地下軌道交通憑借其安全便捷的突出優(yōu)勢(shì),逐漸成為緩解城市交通擁堵問題的最佳方案。作為智慧交通的關(guān)鍵,通信系統(tǒng)是保障軌道交通正常運(yùn)營(yíng)調(diào)度、狀態(tài)監(jiān)控和高質(zhì)量乘客信息服務(wù)等業(yè)務(wù)能力的重要環(huán)節(jié)。如此多樣化的業(yè)務(wù)需求不斷地挑戰(zhàn)著無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究。無線信道建模是無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),準(zhǔn)確認(rèn)知信道中無線電波的傳播特性對(duì)研究設(shè)計(jì)更高性能的通信系統(tǒng)至關(guān)重要。在此背景下,本文針對(duì)擁有列車車體存在的地下軌道交通隧道場(chǎng)景,展開無線信道特性的深入研究。應(yīng)用與實(shí)測(cè)對(duì)比驗(yàn)證的射線跟蹤仿真方法,仿真研究采用中繼覆蓋的通信方式,車-地和車內(nèi)通信信道中無線電波的傳播特性。（1）在車-地通信信道中,通過改變收發(fā)天線位置、載波頻率等條件,對(duì)比分析得到:地下軌道交通隧道場(chǎng)景中,載頻選在40GHz與1.4GHz相比,接收信號(hào)要經(jīng)歷更多衰減,路徑損耗會(huì)隨著收發(fā)天線間距的增加波動(dòng)更為劇烈,高階反射徑的衰減速度更快,不同的多徑信號(hào)經(jīng)歷的傳播路徑損耗區(qū)別更加明顯。（2）在車-地通信信道中,對(duì)比列車車體加入前后無線電波傳播的大小尺度衰落結(jié)果。發(fā)現(xiàn)列車車體對(duì)信號(hào)傳播的路徑損耗改變不明顯,而對(duì)均方根（Root Mean Squa... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?２種介質(zhì)間計(jì)算反射和透射系數(shù)示意圖：（ａ）垂直極化（ｂ）平行極化??

線電波波長(zhǎng)的相互作用體的平滑表面建模成反射面。在實(shí)際的傳播環(huán)境中，還有??很多表面粗糙的、形狀不規(guī)則的作用體，比如亭臺(tái)、樓宇、樹木等，由于散射的??存在將會(huì)產(chǎn)生不同的傳播效果，如圖２－２所示。當(dāng)無線電波入射到如圖２－２?（ｂ）中??所示比較粗糙的相互作用體表面時(shí)，將會(huì)同時(shí)發(fā)生散射現(xiàn)象，此時(shí)無線電波的傳??播能量將可能散布于任何方向，導(dǎo)致接收機(jī)位置接收到的信號(hào)能量超出單獨(dú)繞射??和反射模型預(yù)測(cè)的結(jié)果，接收到的信號(hào)強(qiáng)度也要強(qiáng)于兩種模型的預(yù)測(cè)。與反射和??繞射現(xiàn)象相比，無線電波傳播過程中發(fā)生的散射現(xiàn)象更為復(fù)雜，也更加難以預(yù)測(cè)。??鏡面反射?鏡面反射??光滑表面?粗糙表面??⑷?（ｂ）??圖２＿２反射和散射示意圖：（ａ）鏡面反射（ｂ）鏡面反射和散射??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ：?（ａ）?Ｓｐｅｃｕｌａｒ?ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ??（ｂ）?Ｓｐｅｃｕｌａｒ?ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ??１０??

．有別于任何開闊的地上傳播環(huán)境，地下軌道交通隧道場(chǎng)景是一個(gè)狹長(zhǎng)受限空??間。受到隧道的形狀、曲率半徑、截面積，隧道壁的粗糙度、傾斜度，以及收發(fā)??天線的極化方式，發(fā)送信號(hào)的頻率，列車車體，車站，人流等諸多因素的綜合影??響，無線電波在地下軌道交通隧道場(chǎng)景中的傳播特性也會(huì)明顯區(qū)別于地面上的傳??播環(huán)境。在地下軌道交通隧道場(chǎng)景中，無線電波除了通過直射徑到達(dá)接收端，還??會(huì)受到隧道壁及隧道中的反射物體的多次反射，這就造成接收端接收到的無線電??波經(jīng)歷嚴(yán)重的多徑衰落。如果隧道是彎曲結(jié)構(gòu)，還會(huì)引起額外損耗。與其他地上??傳播環(huán)境相比，地下軌道交通隧道場(chǎng)景中無線電波傳播的特殊性主要體現(xiàn)在［６，２８］：??（１）環(huán)境多樣。地下軌道交通隧道場(chǎng)景中環(huán)境豐富多變，轉(zhuǎn)換頻繁。在地下??軌道交通中列車運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)頻繁切換環(huán)境，如直道與彎道、車站與隧道、單??雙軌隧道等，而且不同曲率半徑的彎道，不同截面形狀（拱形、矩形、馬蹄形，??如圖２－３所示）或者截面積的直隧道也是不一樣的［２８］。這么多環(huán)境的變化給信道??的測(cè)量帶來了極大困難，對(duì)信道建模方法的選取提出較大挑戰(zhàn)。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2017年中國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路統(tǒng)計(jì)和分析——中國(guó)城市軌道交通“年報(bào)快遞”之五[J]. 王有發(fā),楊照,龐瑾.  城市軌道交通研究. 2018(01)
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博士論文
[1]隧道場(chǎng)景無線自由波信道測(cè)量、特性分析和建模研究[D]. 孫溶辰.北京交通大學(xué) 2018
[2]高速鐵路無線信道傳播特性、建模與測(cè)量方法研究[D]. 周濤.北京交通大學(xué) 2016
[3]地鐵隧道環(huán)境毫米波傳播特性的研究[D]. 賈明華.上海大學(xué) 2010

碩士論文
[1]隧道環(huán)境下無線信道特性仿真分析[D]. 宋坤.北京交通大學(xué) 2017
[2]基于射線跟蹤法的隧道無線信道特性研究[D]. 由明昕.北京交通大學(xué) 2016
[3]受限空間環(huán)境無線信道理論建模與仿真方法[D]. 張嘉馳.北京交通大學(xué) 2016
[4]60GHz毫米波無線信道傳輸特性研究[D]. 劉盛堯.華北電力大學(xué) 2015
[5]隧道環(huán)境下無線信道建模和容量分析[D]. 張靜.北京交通大學(xué) 2014
[6]基于射線追蹤法的3D無線信道研究與仿真[D]. 余鑫.北京郵電大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3016674