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《atc 系统中采用电力线载波通信技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果ATC系统中采用电力线载波通信技术的研究摘 要 介绍了正交频分复用(OFDM)的基本原理,并结合城市轨道交通ATC系统的特点,提出了利用基于OFDM的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。关键词 列车自动控制,电力线载波通信系统,正交频分复用在城市轨道交通列车自动控制(ATC)系统中,通常利用轨道电路传输信息。由于钢轨不是理想的信息传输通道,信息容量、传输速率受到了限制。本文提出了利用正交频分复用(O
2、FDM)的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。1 OFDM的基本原理OFDM是一种多载波调制技术(MCM),可以在强干扰环境下高速传输数据。传统的数字通信系统将符号序列调制在一个载波上进行串行传输,每个符号的频谱占用信道的全部可用带宽。OFDM则并行传输数据,采用频率上等间隔的N个子载波构成,它们分别调制一路独立的数据信息,调制之后N个子载波的信号相加同时发送。因此每个符号的频谱只占用信道全部带宽的一部分。在OFDM课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本
3、学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果中,通过选择载波间隔,使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交特性,各子载波上的信号在频谱上互相重叠;接收端利用载波之间的正交特性,可以无失真地将接收到的信号还原成发送信息,从而提高系统的频谱利用率。图1表示了OFDM的基本原理[]。假设一个周期内传送的符号序列为(d0,d1,?,dN-1),每一个符号di是经过基带调制后的复信号,di=ai+jbi,串行符号序列的间隔为Δt=1/fs,其中fs是系统的符号传输速
4、率。串并转换之后,它们分别调制N个子载波(f0,f1,?fN-1),这N个子载波频分复用整个信道带宽,相邻子载波之间的频率间隔为1/T,符号周期T从Δt增加到NΔt。合成的传输信～号可以用其低通复包络D(t)表示。图1 正交频分复用OFDM的基本原理因此,OFDM系统的调制和解调过程等效于离散付氏逆变换(IDFT)和离散付氏变换(DFT)处理,实际上系统通常采用DSP技术和FFT快速算法来实现。由于OFDM系统的符号周期延长了N倍,增强了其消除码间串扰的能力。在数字基带调制部分,可以根据子信道特性采用不同的调制方式(如BPSK,QPSK,QA
5、M,TCM等)。如果某个频段信号衰减严重,发送端还可以关闭该频段的子载波,实现信道自适应均衡。通过采用信道编码技术,OFDM课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果还可以进行前向纠错(FCC)。由于DSP和大规模集成电路技术的推动,OFDM调制技术已经得到广泛应用,在数字音频广播(DAB)和数字视频广播(DVB-T)领域中被欧洲地面广播标准
6、采纳。采用OFDM技术在电力线上高速传输数据也有产品问世,如HomePlug组织成员中的Intellon公司产品PowerPacket,传输速率可以达到1Mbit/s,频带4.～20.MHz,8个子载波,支持DQPSK,DBPSK,ROBO调制。 在ATC系统中采用OFDM技术城市轨道交通对列车速度控制提出很高的要求,要达到安全性、可靠性、适用性和经济性的目标,还要考虑到迅速、准确和价格合理等因素。这需要列车、沿线、车站、控制中心的人员和设备之间的组织协调。ATC系统主要由个子系统组成:列车自动保护(ATP)系统、列车自动运行(ATO)系统、
7、列车自动监控(ATS)系统。与安全相关的ATP是ATC系统中的关键子系统。不同信号制式的ATP子系统在性能、成本上有很大差异。如上海建成的轨道交通1、、号线采用的轨道电路制式均不相同,选用的频率也不一致,使得不同线路列车不能跨线运行。此外,由于钢轨不是理想的信息传输通道,使信息容量、传输速率也受到了限制。采用OFDM课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必
8、须有创新性的成果调制技术实现电力线载波高速数据传输,为城市轨道交通信号系统(见图2)提出了一种新思路。与其它电力通信方式不同的是,它利用给列车供电的接触网(直流10
