本文關(guān)鍵詞：受限空間電波覆蓋特性的研究

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【摘要】：受限空間中無線通信是保障其中移動載體安全運行、人員安全工作以及對外信息交流的重要手段,而天線類型的選取和天線的布局優(yōu)化以及高效的電波覆蓋是受限空間中無線通信的重要基礎(chǔ),從根本上決定著受限空間中的無線通信質(zhì)量和可靠性。受限空間中天線產(chǎn)生的電磁波與環(huán)境相互作用強(qiáng)烈,使場強(qiáng)分布變得很不均勻,因此研究受限空間中電波覆蓋的規(guī)律是天線系統(tǒng)布局和優(yōu)化的理論基礎(chǔ)�，F(xiàn)有的電波傳播預(yù)測模型大都把天線和傳播環(huán)境分割開來,相對獨立的研究受限空間中的特征和規(guī)律,忽視了天線特性對電波覆蓋的影響。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金重點項目“受限空間支撐高效電波覆蓋的天線理論與技術(shù)”(No.61331002),以鐵路移動通信系統(tǒng)(GSM-R)為應(yīng)用背景,研究了鐵路隧道中與發(fā)射天線相關(guān)的電波覆蓋特性。對隧道中的天線布局和優(yōu)化以及無線通信系統(tǒng)電波覆蓋的性能評估具有重要意義。本文的主要創(chuàng)新性工作有如下幾個方面：1、建立了隧道環(huán)境中基于鏡像法的射線追蹤方法,并研究了不同橫截面隧道中線極化波與圓極化波的電波覆蓋規(guī)律,揭示了不同極化波在隧道中形成不同電波覆蓋的原因；對實際隧道中天線的電波覆蓋特性進(jìn)行了實驗研究,驗證了理論結(jié)果的正確性。2、提出了包含天線參數(shù)(波瓣寬度,波束指向)及位置在內(nèi)的波導(dǎo)模式預(yù)測模型,并應(yīng)用此預(yù)測模型分析了天線參數(shù)對隧道內(nèi)電波覆蓋及時延特性的影響,推導(dǎo)了寬帶時延的理論公式,發(fā)現(xiàn)了不同天線參數(shù)會激勵出不同的波導(dǎo)模式幅度,從而影響電波覆蓋規(guī)律。3、分析了天線參數(shù)對隧道內(nèi)電波覆蓋間斷點的影響,并利用曲線擬合方法給出了包含天線參數(shù)在內(nèi)預(yù)測間斷點位置的擬合公式,為快速估計隧道內(nèi)電波覆蓋規(guī)律提供了一種有效的方法。4、采用FDTD與等效原理相結(jié)合方法,建立了受限空間環(huán)境下天線產(chǎn)生的電波覆蓋的全波預(yù)測方法,并將算法并行化,分析了天線在矩形截面和拱形截面隧道中的電波覆蓋特征,研究了存在列車情況下隧道中的電波覆蓋特性。5、利用FDTD方法建立了包含數(shù)字基帶模塊、收發(fā)天線以及鐵路環(huán)境在內(nèi)的無線鏈路一體化仿真模型,采用與實際GSM-R系統(tǒng)中GMSK類似的調(diào)制和解調(diào)方式,分析了環(huán)境因素對射頻調(diào)制信號、進(jìn)而對基帶解調(diào)數(shù)字信號的影響,研究鐵路弓網(wǎng)打火脈沖造成的基帶信號誤碼現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5

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2 王學(xué)影;張晟;葉樹亮;;氣體易燃特性受限空間實驗測定方法的研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2010年03期

3 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張萬生;孫玉泉;;淺談受限空間作業(yè)的安全管理[A];2013’中國金屬學(xué)會冶金安全與健康年會論文集[C];2013年

2 楊小鳳;杜揚;孫秀平;馬維慶;;不同燃燒物在狹長地下受限空間的火災(zāi)燃燒實驗研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2008年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

3 方華云;常虹;樊晶光;劉利民;;淺議受限空間作業(yè)安全[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

4 岳亭龍;郭春;;受限空間內(nèi)汽油燃燒物火災(zāi)模擬實驗研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2008年學(xué)術(shù)年會資料集[C];2008年

5 李光明;;淺談受限空間作業(yè)安全管理[A];河北冶金學(xué)會2013年度空分專業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

6 徐浩良;余華;陳永勝;;受限空間可燃?xì)怏w泄漏爆燃處置行動的實驗研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

7 張嘯;高嵩;劉振宏;;進(jìn)入受限空間作業(yè)在基層單位的實踐[A];“強(qiáng)化安全基礎(chǔ)推動安全發(fā)展”論文集[C];2014年

8 趙新;白殿吉;;談冶金企業(yè)受限空間作業(yè)危險源辨識的重要性[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

9 張明;安學(xué)鋒;唐邦銘;益小蘇;;受限空間反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的時間依賴性研究[A];第十五屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

10 郭春;楊小鳳;趙洋;;狹長地下受限空間火災(zāi)燃燒模擬實驗研究[A];2005西南地區(qū)暖通空調(diào)熱能動力年會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 ;受限空間里的受限搶險[N];中國安全生產(chǎn)報;2006年

2 楊成 記者白鋒鏑;四項舉措加強(qiáng)受限空間作業(yè)防護(hù)[N];錦州日報;2012年

3 萬成略 溫林森 吳淑一;鋼企抓安全管理要打“持久戰(zhàn)”[N];中國冶金報;2012年

4 通訊員王春選 記者劉耀平;河南液氨受限空間作業(yè)須備案建檔[N];中國安全生產(chǎn)報;2013年

5 李保安;安全培訓(xùn)和管理體系貫標(biāo)之遐想[N];中國有色金屬報;2013年

6 本報記者 張廣泉;團(tuán)團(tuán)濁氣為何連連吃人[N];中國安全生產(chǎn)報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李大偉;受限空間電波覆蓋特性的研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 張克宏;大分子穿越納米孔進(jìn)入和逃離封閉受限空間的動力學(xué)[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

3 李昂;受限空間內(nèi)TPPS的手性聚集行為研究[D];南開大學(xué);2014年

4 張慶文;受限空間火災(zāi)環(huán)境下玻璃破裂行為研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

5 李傳文;受限空間環(huán)境下的移動k近鄰查詢處理技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2011年

6 仇虎;生物與納米受限空間中離子、分子的動力學(xué)行為及調(diào)控[D];南京航空航天大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 曹思聰;受限空間中的新型天線設(shè)計及其電波覆蓋特性的研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 吳維康;受限熔體的液液相變及凝固行為[D];山東大學(xué);2016年

3 于力;受限空間天然氣泄漏擴(kuò)散和爆炸的數(shù)值模擬[D];首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué);2011年

4 周宏明;受限空間開口火溢流燃燒特性研究[D];中南大學(xué);2014年

5 范寧;基于CFAST的狹長受限空間火災(zāi)模擬方法研究[D];安徽理工大學(xué);2009年

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本文編號：1267695