高速铁路数字电视传输关键技术研究

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1、多参未交硕士学位论文高速铁路数字电视传输关键技术研究KeyTechnologyResearchonDigitalTelevisionTransmissioninHighSpeedRailway作者:陈峰导师:许荣涛北京交通大学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,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部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密

2、的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:黟擘.导师签名:签字日期:如件年牛月?日签字日期:.201中年4-月7日中图分类号:TN929.5UDC:621.39学校代码:10004密级:公开北京交通大学硕士学位论文高速铁路数字电视传输关键技术研究KeyTechnologyResearchonDigitalTelevisionTransmissioninHighSpeedRailway作者姓名:陈峰导师姓名:许荣涛学号:11120061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

3、究方向:无线宽带通信与个人通信北京交通大学2014年3月致谢本论文的工作是在我的导师许荣涛教授的悉心指导下完成的,许荣涛教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来许老师对我的关心和指导。许荣涛教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作,在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向许老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间,李强、叶伟华、秦志勇、白舸等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完

4、成我的学业。北京交通大学硕士学位中文摘要摘要:随着我国高速铁路的快速发展,其运营里程已经成为世界第一。高速铁路让旅客的出行变得更加便利,可以预见在未来越来越多人将会选择高速铁路作为他们的出行方式。因此,高速铁路上的数字电视传输成为一个新的研究热点。而实现高速铁路环境下的数字电视传输对通信技术提出了一系列挑战。目前数字电视传输标准包括基于地面数字电视广播的标准、基于卫星数字电视广播的标准和基于移动通信网络的标准。随着长期演进系统(LongTermEvolution,LTE)技术的不断发展,移动通信网络的性能也在

5、不断增强。因此移动通信网络中的多媒体广播组播业务(MultimediaBroadcastMulticastService,MBMS)技术具有很好的发展前景。本文首先介绍了LTE系统中MBMS的相关概念,并重点介绍多媒体广播单频网(MultimediaBroadcastSingleFrequencyNetwork,MBSFN)。MBSFN继承了单频网的特性,即多个发送端可以使用相同信道传输同一内容。它允许覆盖区域的重叠,能够增加小区边缘的通信质量,进而提高覆盖质量并增大覆盖范围。因此,基于LTE中MBMS的相关

6、技术,文中提出了一种新的用于高速铁路数字电视传输的覆盖网络。该覆盖网络使用LTE系统中MBSFN传输方式传输数字电视信号。然后,本文介绍了多种电波传播模型。针对高速铁路的通信环境,通过对比和分析选择了最合适的传播模型:WINNERIID2a模型。对于新的覆盖网络,文中通过理论推导和仿真计算进行性能分析。而性能分析包括了接收端的平均信干噪比(Signal.to.InterferenceplusNoiseRatio,SINR)分析和MBSFN区域的频谱利用率分析。其中平均SINR分析利用选定的传播模型,通过公式推

7、导和计算进行详细分析。分析结果表明新的覆盖网络能够利用单频网的特性,提高小区边缘的平均SINR。而MBSFN区域的频谱利用率分析则进一步说明了新覆盖网络的优越性。最后,针对Raptor码在MBMS中的应用进行一些初步探索。先介绍喷泉码的概念及其用于广播组播业务的优点。再介绍了LT码(LubyTransformCodes)和Raptor码的编解码算法。然后介绍了用于MBMS的Raptor码,并给出编解码算法。最后,通过程序仿真对其在不同删除概率的删除信道中性能进行分析。仿真结果表明Raptor码具有良好的抗删除

8、性能。关键词:高速铁路:数字电视;多媒体广播多播业务;单频网;喷泉码分类号:TN929.5ABSTRACTABSTRACT:WiththerapiddevelopmentofChinesehigh—speedrailway,thetotaloperationmilesofhighspeedrailhasbecomethefirstplaceintheworld.Asthehighspeedrailw

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