基于扩频通信技术的数据无线传输

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1、西南交通大学硕士学位论文基于扩频通信技术的数据无线传输姓名：范玲俐申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：郭世明20100501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要采用多机牵引无线同步操控技术开行组合列车是实现重载运输的一个重要途径。为了在现有线路和机车配置基础上以较小的经济投入实现多机车牵引，有必要研究在这些线路上运用基于无线通信的机车分布式动力控制技术以提高线路的运输能力。数据无线传输的可靠性是影响无线同步控制列车安全运行的重要因素。然而铁路无线通讯信道十分恶劣，弯道、隧道、高山、高压接触网及铁路沿线的各种突发干扰对无线传输的可靠性均会造成影响。目前，国内外

2、对列车无线数据传输系统的研究，主要集中在GSM—R(GSMforRailway)系统。GSM—R系统的优点在于GSM网络覆盖面广，能随时随地的传输信息，但是其传输速度较低，难以适应传输声音、视频图象等大容量信息的要求。而利用无线扩频技术进行信息传输，采用合适的伪随机扩频序列和调制解调技术，不仅具有较强的抗干扰性、抗多径衰落以及很强的隐蔽性和保密性，而且传输速度快。本论文介绍了无线同步控制系统的组成模块及各部分功能；讨论了扩频通信技术及扩频传输相较于定频传输的优点；比较了常用的几种直序扩频芯片。随后给出了系统的硬件设计，并对无线传输模块及接口电路设计进行了详细的阐述。在所讨论的硬

3、件平台上，本文分析了系统的软件控制流程。最后对无线传输系统进行了实验验证，总结了所取得的成果。关键词：多机牵引；无线传输；扩频技术；CAN总线西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractItisanimportantwaytorealizeheavy—loadtransportationbyusingthetechnologyofmulti—locomotiveandwirelesssynchronouscontrolsystemtooperatecombinedtrains．Inordertoachievemulti-locomotivebylesseconomic

4、inputbasedontheexistinglineandlocomotiveequipments，Weneedtostudytheuseofdistributedpowercontrollocomotivetechnologybasedonwirelesscommunicationtoimprovethecapacityoftherailways．Thereliabilityofwirelessdatatransmissionisanimportantfactortoinfluencesafeoperationofwirelesssynchronouscontroltrai

5、ns．However，therailwaywirelesscommunicationchannelisverybad，turns，tunnels，mountains，highpressurealongtherailwaycatenaryandavarietyofunexpectedinterferenceswillaffectthereliabilityofwirelesstransmission．AtPresent，thestudyofwirelessdatatransmissionsystemindomesticandforeignmainlyfocusonGSM——R(G

6、SMforRailway)system．GSM—Rsystemhastheadvantageofawiderangeofnetworkcovering，itcantransferinformationanytimeandanywhere．Butitslowtransmissionspeedisdifficulttoadapttotransmftvoice，video，imagesandotherlargevolumeofinformationrequests．Theuseofwirelessspreadspectrumtechnologywithappropriatepseud

7、o·randomspreadingsequencesandmodemtechnologyforinformationtransmission，notonlyhasstronganti-interference，multipathfading，stronganti—invisibilityandsecrecy，butalsohasafasterspeed．Thispaperintroduceswirelesssynchronizationcontrolsystemandthecompositi