高鐵TD-LTE的輻射發(fā)射騷擾特性研究與分析.pdf

1、伴隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸對(duì)鐵路數(shù)字通信系統(tǒng)高速運(yùn)行下的可靠性和安全性提出了更高的要求。GSM-R作為第二代移動(dòng)通信技術(shù)，屬于窄帶通信系統(tǒng)，頻譜利用率和數(shù)據(jù)速率較低，已經(jīng)很難滿足各種新業(yè)務(wù)的需求。TD-LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)作為最先進(jìn)的通信系統(tǒng)，采用正交頻分復(fù)用技術(shù)和多輸入多輸出技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用率有了很大的提升。國際鐵路聯(lián)盟已經(jīng)確定將LTE技術(shù)作為下一代鐵路專用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，但LTE-R的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還處于研究階段。

2、r>　　由于高速動(dòng)車組的電磁環(huán)境極其復(fù)雜，電磁輻射的干擾很有可能引起無線通信中語音質(zhì)量下降和傳輸數(shù)據(jù)的誤碼，如果將TD-LTE通信系統(tǒng)應(yīng)用于高速鐵路，研究TD-LTE的可靠性和電磁兼容特性是十分必要的。本論文依托“新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)”工信部國家科技重大專項(xiàng):“基于TD-LTE的高速鐵路寬帶通信的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用驗(yàn)證”，主要研究與分析了TD-LTE信號(hào)的輻射發(fā)射騷擾特性。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
　

3、　一、在TD-LTE通信系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，仿真分析了OFDM信號(hào)及加入循環(huán)前綴后的子載波抑制，并通過OFDM信號(hào)的時(shí)域特征近似得到作為天線激勵(lì)源的高斯脈沖信號(hào)。
　　二、研究了輻射發(fā)射的測試和仿真分析方法，首先通過理論計(jì)算，得出LTE信號(hào)作為偶極予天線激勵(lì)源的輻射場強(qiáng)，然后利用有限積分方法(FIT)，仿真分析了LTE信號(hào)通過偶極子天線發(fā)射的遠(yuǎn)場特性，研究得出LTE-R對(duì)GSM-R的帶外泄漏騷擾和互擾情況，通過理論與仿真對(duì)比可以

4、得出，LTE-R在900MHz頻段產(chǎn)生的帶外泄漏場強(qiáng)不足以對(duì)GSM-R產(chǎn)生騷擾。
　　三、在MIMO天線技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)2×2MIMO彎折線天線，對(duì)天線進(jìn)行優(yōu)化，使兩天線的隔離度在10dB以上，加載LTE信號(hào)作為激勵(lì)源分析了天線的遠(yuǎn)場騷擾特性。通過仿真得出多天線發(fā)射LTE信號(hào)時(shí)的帶外泄漏騷擾小于單天線的。
　　本文的研究成果對(duì)于后續(xù)高鐵TD-LTE系統(tǒng)輻射騷擾的實(shí)際測試提供了理論依據(jù)，為鐵路下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研