高铁td-lte的辐射发射骚扰特性研究与分析

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1、劣妻京交硕士学位论文高铁TD．LTE的辐射发射骚扰特性研究与分析ResearchandAnalysisonDisturbanceCharacteristicsofTD-LTE’SRadiationEmittedinHigh-speedRail作者：韩剑导师：周克生北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书lIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY2602588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

2、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：讳锄签字日期：洳I阵朔／日翩虢，撇签字日期：D2a，钐年仁月／I：I中图分类号：TN972UDC：654学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文高铁TD—LTE的辐射发射骚扰特性研究与分析ResearchandAnalysisonDisturbanceCharacteristicsofTD-LTE’SRadiationEmittedinHigh—spe

3、edRail作者姓名：韩剑导师姓名：周克生学号：11120089职称：副教授学位类别：工学学位级别：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月致谢在本论文即将完成之际，我首先要感谢我的导师周克生副教授对我的悉心指导和热心帮助。周老师治学态度严谨，对工作精益求精的作风都使我受益匪浅。在攻读硕士研究生期间，周老师不仅在学术研究上给予了我悉心的指导，在生活上也给了我许多的关心和支持，同时也给我各种实践锻炼的机会。在此谨向导师表示我最崇高的敬意和最衷心的感谢。在我做毕业论文期间，张金宝老师一直给予我指

4、导并提出很多宝贵的意见，在许多疑难问题上都得到了张老师非常耐心的解答，在此对张老师认真的指导和帮助表示感谢。实验室的王国栋老师、陈嵩老师对我的科研工作提供了很多帮助与指导，在此表示感谢。同时还要感谢闻映红老师、王凤兰老师、朱云老师、贺庆老师，感谢他们对我在学习科研和生活上提供的支持与帮助。在论文工作期间得到了实验室多位同学的帮助，实验室浓厚的学术和科研氛围对本人的论文工作也起到了很大的促进作用。此外还要感谢我的家人，他们的支持、关怀和鼓励是我在校专心完成学业最强大的动力。最后，对所有参加论文评审的专家、教授和对本论文提出宝

5、贵意见的老师、同学们表示衷心的感谢。中文摘要摘要：伴随着高速铁路的迅速发展，铁路运输对铁路数字通信系统高速运行下的可靠性和安全性提出了更高的要求。GSM．R作为第二代移动通信技术，属于窄带通信系统，频谱利用率和数据速率较低，已经很难满足各种新业务的需求。TD．LTE移动通信系统作为最先进的通信系统，采用正交频分复用技术和多输入多输出技术，数据传输速率和频谱利用率有了很大的提升。国际铁路联盟已经确定将LTE技术作为下一代铁路专用移动通信网络，但LTE—R的各项技术标准还处于研究阶段。由于高速动车组的电磁环境极其复杂，电磁辐射

6、的干扰很有可能引起无线通信中语音质量下降和传输数据的误码，如果将TD—LTE通信系统应用于高速铁路，研究TD．LTE的可靠性和电磁兼容特性是十分必要的。本论文依托“新一代宽带无线移动通信网”工信部国家科技重大专项：“基于TD．LTE的高速铁路宽带通信的关键技术研究与应用验证”，主要研究与分析了TD．LTE信号的辐射发射骚扰特性。本文的主要工作和创新点体现在以下几点：一、在TD．LTE通信系统的技术特点基础上，仿真分析了OFDM信号及加入循环前缀后的子载波抑制，并通过OFDM信号的时域特征近似得到作为天线激励源的高斯脉冲信号

7、。二、研究了辐射发射的测试和仿真分析方法，首先通过理论计算，得出LTE信号作为偶极予天线激励源的辐射场强，然后利用有限积分方法(FIT)，仿真分析了LTE信号通过偶极子天线发射的远场特性，研究得出LTE—R对GSM—R的带外泄漏骚扰和互扰情况，通过理论与仿真对比可以得出，LTE—R在900MHz频段产生的带外泄漏场强不足以对GSM．R产生骚扰。三、在MIMO天线技术原理的基础上，设计了一个2×2MIMO弯折线天线，对天线进行优化，使两天线的隔离度在10dB以上，加载LTE信号作为激励源分析了天线的远场骚扰特性。通过仿真得出

8、多天线发射LTE信号时的带外泄漏骚扰小于单天线的。本文的研究成果对于后续高铁TD．LTE系统辐射骚扰的实际测试提供了理论依据，为铁路下一代移动通信系统的研究和标准制定打下了坚实的基础。关键词：电磁兼容；铁路数字通信系统；辐射发射；高速铁路；TD．LTE；MIMO分类号：TN972ABSTRACTABST