高鐵通信的信道參數(shù)估計(jì)研究.pdf

1、隨著中國高速鐵路的快速發(fā)展，在高速鐵路無線通信環(huán)境下的列車運(yùn)行控制和無線寬帶接入的需求不斷增加。然而，高速鐵路電波傳播環(huán)境非常復(fù)雜，以及高速鐵路環(huán)境下的移動通信業(yè)務(wù)具有特殊性，這些使得鐵路移動通信系統(tǒng)面臨許多新的挑戰(zhàn)。作為相干接收的重要組成部分，信道參數(shù)的估計(jì)精度，對移動通信系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。本文主要研究路徑損耗和多普勒頻移這兩個(gè)最重要也最為常用的信道參數(shù)。
　　首先探討了高鐵高架橋場景下的路徑損耗，給出了具體的測

2、試場景和測試參數(shù)數(shù)值，在鄭州到西安高鐵高架橋場景下進(jìn)行窄帶大尺度測試，得到了實(shí)測接收信號功率。接著介紹了目前應(yīng)用于GSM-R網(wǎng)絡(luò)的Hata模型，以及基于對數(shù)正態(tài)陰影的路徑損耗模型。將實(shí)測接收信號功率用最小二乘法進(jìn)行線性擬合得到的路徑損耗模型，與Hata模型和基于對數(shù)正態(tài)陰影的路徑損耗相比，最小二乘法線性擬合得到的路徑損耗模型預(yù)測的接收信號功率更加逼近實(shí)測接收信號功率，路徑損耗估計(jì)的性能較好，其次是基于對數(shù)正態(tài)陰影的路徑損耗模型，最差的是

3、Hata模型。
　　接著討論了利用接收信號包絡(luò)平方自相關(guān)函數(shù)獲得接收端最大多普勒頻移信息的估計(jì)算法，雖然該算法運(yùn)算的復(fù)雜度較低，但其估計(jì)出的最大多普勒頻移值總是大于理論值，估計(jì)精度不高。為了提高多普勒頻移估計(jì)精度和應(yīng)對較大的高鐵速度，最后介紹了基于接收信號歸一化自相關(guān)的多普勒頻移估計(jì)算法，該算法利用接收信號自相關(guān)粗略獲得接收端最大多普勒頻移值，并由此估計(jì)運(yùn)行中的高鐵車速，從而得到較理想的接收端最大多普勒頻移估計(jì)值。仿真結(jié)果表明，基