高速鐵路場景無線信道特性研究.pdf

1、高速鐵路場景無線信道所具有的快速衰落、時變、頻率選擇等特征，為設(shè)計性能優(yōu)良的移動通信系統(tǒng)帶來了極大的挑戰(zhàn)，深入了解無線電波傳播特性，對移動通信系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃非常重要。傳統(tǒng)的經(jīng)驗?zāi)Ｐ鸵呀?jīng)不能滿要求，基于幾何光學(xué)原理的射線追蹤法恰恰提供了一種準(zhǔn)確預(yù)測電波傳播的手段。射線追蹤可以解析信道收、發(fā)兩端所有可能的射線路徑。接收端捕獲到所有可能的傳播路徑之后，結(jié)合電磁波傳播理論計算出相應(yīng)射線的幅度、延遲等參數(shù)，同時考慮收發(fā)天線方向圖的影響

2、，最終得到接收端各射線路徑電場強(qiáng)度的矢量合成結(jié)果。
　　文中詳細(xì)闡述了射線追蹤理論，介紹了一種改進(jìn)的射線追蹤接收方法，詳細(xì)分析了射線追蹤流程及相關(guān)算法，包括發(fā)射射線的劃分、反射射線追蹤、繞射射線追蹤、射線綜合匯聚以及各步驟電磁波場強(qiáng)的計算方法。選取典型最高時速350km/h，CRTSⅠ型板式無仰拱式無砟軌道雙線隧道和CRH-3型高速動車組為研究對象，綜合考慮移動機(jī)車、隧道環(huán)境、收發(fā)天線的不同態(tài)勢，對射線追蹤算法所包含的基本物理構(gòu)成

3、單元進(jìn)行了詳細(xì)分析和建模，給出了適合射線追蹤算法的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。建立了列車通過隧道、物理場景靈活可變的射線追蹤數(shù)學(xué)模型。
　　針對建立的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，仿真分析了高速動車組在典型高鐵隧道場景中移動的信道特征參數(shù)。針對基站、移動臺天線不同安裝位置，得到了隧道中不同剖面的多徑時延分布、多徑多普勒頻移分布圖，給出了隧道中大尺度路徑損耗、時延擴(kuò)展、多普勒擴(kuò)展、角度擴(kuò)展等一系列具有工程實用價值的仿真結(jié)果。
　　最后，簡單介紹了用于采集數(shù)