高铁电磁环境对lte系统物理层的干扰效应研究

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1、劣妻未交硕士学位论文高铁电磁环境对LTE系统物理层的干扰效应研究ResearchonInterferenceEffectsofLTEPhysicalLayerCausedbyTheElectromagneticDisturbanceofHigh-·speedRailway作者：薛焕云导师：朱云北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关

2、部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：存购L弓导师签名：签字日期：训声甲月坤日签字日期：加／净伊月缈日中图分类号：TN92UDC：654学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文高铁电磁环境对LTE系统物理层的干扰效应研究ResearchonInterferenceEffectsofLTEPhysicalLayerCausedbytheElectromagneticDisturbanceofHigh．speedRailway作者姓名：薛焕云导师姓名：朱云学位类别：工学学号：11120178职称：副

3、研究员学位级别：硕士学科专业：通信与信息系统研究方向：电磁兼容北京交通大学2014年3月中文摘要摘要：TD．LTE技术由于其优越的性能，已成为下一代铁路通信技术的主流。而电力机车环境是一个典型的大型复杂电子环境，尤其是弓网离线噪声对整个铁路通信系统产生的威胁。针对噪声对LTE通信性能的影响问题，研究一种方便易行的方法对新一代铁路通信技术具有重要的意义。本文是基于到目前为止，还没有人给出确切的在某一通信系统内，统计量与可靠性之间的关系的数学表达式，没有形成简单易行的可行性的操作方案，更没有人提出过在将LTE系统应用到高铁系统之后如何使用APD的统计测量方法使得得到

4、的结果简单易行。以统计参量测量方法和高斯噪声为基础，通过搭建LTE系统模型，得到高斯噪声下的LTE系统误比特率和高斯噪声的幅度概率分布曲线，发现两个曲线走势十分吻合。因此根据两者之间的定量关系，得出了噪声幅值限值．信噪比(A．SNR)的表达式。为了验证上述提出的理论表达式的正确性，又分析了瑞利噪声对LTE系统的影响，进一步证明了A．SNR公式在LTE系统下的可行性。其次，分析研究了高铁上的主要噪声，即弓网离线电弧噪声，对该噪声的一维统计量APD曲线和该噪声下LTE系统的误比特率曲线之间的关系，与本文中提到的关系式进行了比较，发现本文关系式对该噪声也同样适合，更进

5、一步的验证了该关系式的可用性。另外，采用本文提出的方法，得到了弓网噪声对LTE上下行链路的影响。基于上述结论，在高铁LTE系统中，当研究某种噪声对铁路通信的影响时，只需简单的统计噪声的幅度概率分布，根据铁路系统正常运行的误比特率门限值，得到相应的信噪比门限值，进一步得到噪声幅值的门限值，这样就可以只需观测噪声的幅值来判定电磁干扰情况对高铁LTE通信的影响。本论文的研究成果对以后研究各种各样的噪声对LTE系统的可靠性的影响提供了一种可靠，且方便易行的方法。依据本文的结论，可以进一步定量分析高铁TD．LTE的抗扰度性能。关键词：LTE系统；物理层；APD；A．SNR

6、：弓网离线噪声分类号：TN82jE塞銮适盘堂亟±堂僮途塞△垦墨!＆△￡!ABSTRACTABSTRACT：Becauseofitssuperiorperformance，TD—LTEtechnologyhasbecomethemaintechnologyofthenextgenerationofrailwaycommunications．However，theelectriclocomotiveenvironmentisatypicallargecomplexelectronicenvironment，especiallythethreatstotheentir

7、erailwaycommunicationsystemcausedbythepantographandcatenaries’offlinenoise．ItisofgreatsignificancetothenewgenerationofcommunicationstechnologytoresearchonaconvenientandeasywaywhichcallsolvetheproblemofnoiseimpactsonLTEcommunicationperformance．Sof缸．noonehasgiventheexactmathematicalexp

8、ressionrelat