ds-fh混合扩频技术在cbtc车地通信中应用的研究

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1、万方数据第19卷第9期VOI．19NO．9计算机与通信信号(’('MPUTERANDCOMMUNICATIONANDSlGNAL文摩编号：1005—8451(2010)09-0045414DS—FH混合扩频技术在CBTC车地通信中应用的研究张雯，薛伟(兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州730070)摘要：分析无线扩频技术在CBTC车地通信系统中的应用现状，通过对直接序列扩频和跳频扩频两种通信体制抗干扰能力优缺点的比较，提出将DS-FH混合扩频技术应用到CBTC车地通信中，并分析其抗干扰性能。火键词：CBTC；车地通信；无线扩频；DS．FH混合扩频中

2、图分类号：U285：U284．482文献标识码：AResearchonapplicationofDS—FHspreadspectrumtechniquetoCBTCwirelesscommunicationZHANGWen．XUEWd(SchoolofAutomationandElectricalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070，China)Abstract：Themaintargetofthepaperwastoanalyzethesituationabouttheuseofwir

3、elessspreadspectrumtechniqueintheCBTCSystem．Throughthecomparisonoftheanti-jammingcapabilitywiththeCommunicationSystemofdirect-sequence(DS)spreadspectrumandfrequencyhopping(FH)spreadspectrum，DS—FHspreadspectrumtechniquewasraised叩toon-board／groundCommunicationSystem，anditsanti-jam

4、mingperformancewasdiscussed．Keywords：CBTC；on·-board／groundcommunication；wirelessspreadspectrum；DS-·FHspreadspectrum随着计算机和通信技术在列车控制领域的应用，基于无线通信的列车控制(CBTC)系统在提高运输效率的同时可以降低运营和维护费用，增加车一地通信数据带宽，提高系统升级和扩展能力，使列车的运行更安全、更高效，已成为国内外城市轨道交通列车控制系统的发展趋势。1CBTC中的无线通信技术目前，在CBTC系统中，完全采用无线传输方式的技术有两

5、种：GSM—R(GSMforRailway)和基于IEEE802．1l系列标准的WLAN无线局域网络。在我国，GSM-R主要应用于干线铁路的列车控制系统中，目前投入使用的有青藏线和基于CTCS3技术标准的武广线、京津城际线等铁路。而基于WLAN的车地通信系统已经逐渐成为国内外城市轨道交通列控系统的首选方案【1I，如图1。无线局域网的传输方式涉及到采用的传输媒体、选择的频段及调制方式。无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即无线电波与红外线。在采用收稿日期；2010-01．12作者简介；张雯．在读硕士研究生。薛伟，在读硕士研究生。Ⅸ域lⅨ域2图1基于WLA

6、N的CBTC系统无线电波为传输媒体时，无线局域网按照调制方式不同，又可分为扩展频谱方式与窄带调制方式。目前，CBTC系统中主要采用基于扩展频谱方式的无线局域网。基于无线通信的车地通信系统是轨道交通信号系统的发展趋势，各主要信号系统公司都在开发和试验自己的基于WLAN的车地通信信号系统，许多已投入商、Ip运营。例如，德国的西门子公司目前在我国推荐实施基于无线的移动闭塞信号系统，其无线系统采用基于直接序列扩频技术，广州地铁和北京地铁等多个轨道交通项目中都采用了该系统；法国阿尔卡特公司的CBTC系统的无线通信采用基于跳频扩频标准的WLAN技术，该系统已经分别

7、在拉斯维加斯单轨线和北京地铁开通运营；阿尔斯通万方数据计算机与通信信号第19卷第9期公司基于WLAN的移动闭塞信号系统中，无线通信采用正交频分复用方法。日立公司的无线系统采用以直接序列扩频技术为基础开发的多通道传输的扩频方式。另外基于无线通信传输的CBTC系统还包括庞巴迪公司的CBTC系统、通用公司的AATC系统等。基于WLAN的CBTC系统经过在多条线路上的运营调整，技术已经较为成熟，并逐步完善。2WLAN中的无线扩频技术扩频技术是近年来发展非常迅速的一种通信技术，其数据传输速度可达几十Mbit／s，它不仅可以传送一般的列车状态信息，还可以传送列车的

8、各种视频图像、声音等大容量信息，这是其他车地通信系统无法做到的。在传输信息量越来越大的需求下，