高速铁路列控信号的电波传播特性研究

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1、；参未交博士学位论文瘪管高速铁路列控信号的电波传播特性研究Researchonthepropagationcharacteristicsofcontrolsignalofhigh—speedtrain作者：张晓燕导师：谈振辉教授北京交通大学2013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。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文

2、作者签名：旁观墨曼签字日期：瑚J≥年弓月刁曰7、嘭研别谧轹厂对⋯、，签字日期：矽侈年3月矽日中图分类号：TN911．4UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文高速铁路列控信号的电波传播特性研究Researchonthepropagationcharacteristicofcontrolsignalofhie．h—speedtrain作者姓名：张晓燕导师姓名：谈振辉学号：08111037职称：教授学位类别：工学学位级别：博士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：电波传播北京交通大学2013年3月致谢首先，在此感谢我的导师谈振辉教授和闻映红教授。

3、本论文的工作是在他们的悉心指导下完成的。两位老师严谨的治学态度和工作方法给了我极大的帮助和影响。感谢他们为我提供了许多参加重大科研项目的机会，让我在理论和实践上得到了锻炼。除了科研上的指导和帮助，两位老师也在生活和人处世方面给与我极大的指导、关怀和鼓励。生活上更是对我特别关照。没有他们就没有我今天的成绩。能够成为两位恩师的学生是我一生的荣幸。祝老师们身体健康一切顺利。在论文修改与定稿期间，得到了刘尚合院士、王均宏教授、张思东教授、钟章队教授、杨晨阳教授、杨大成教授、魏光辉教授和黄标高工等微波、电磁场、通信及电子信息领域的著名专家的指导和帮助。它们对我的论文都提出了

4、宝贵的意见和建议在此向他们表示衷心的感谢!在此，同时也衷心感谢硕博士期问北京交通大学电磁兼容实验室的王凤兰、周克生、陈嵩、王国栋、朱云、崔勇等老师对我的关心和指导。对我的科研工作提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。和老师们之间亦师亦友的关系，使得这六年来的求学生涯将成为我人生中一段宝贵的财富。感谢我的师兄师姐们，感谢我的同学和朋友们，也感谢我的师弟师妹们。另外要特别感谢我亲爱的父母、妹妹、干妈一家和其他家人朋友们，他们的理解、支持和鼓励使我能够在学校专心完成我的学业，执著着我的事业追求。希望这篇论文没有辜负大家的期望。中文摘要摘要：为了满足高速列车的高安全和

5、高可靠性，势必要对影响列车安全可靠运行的大脑指挥中心．列控系统进行研究。列控信号是在列控系统中传输的控制列车安全可靠运行的信息。高速铁路列控信号是通过无线信道传输的，而能描述列控信号传输信道的莫过于信道的传播特性。因此对高速铁路列控信号传输信道传播特性的研究是亟待进行的，也是保证高速列车安全可靠运行的重要前提。本文第一章在全面总结有关电波传播特性的测量方法、仿真建模的发展进程和研究现状的基础上，提炼了本论文的研究内容，给出了本文的研究背景和研究意义。第二章则概述了我国的高速铁路列控系统和列控信号，分析了影响高速铁路列控信号传播特性的主要因素：高速运行、巨大的金属列

6、车体、弓网离线放电脉冲、车顶上的多天线、多径效应、多普勒效应和其他高速铁路特有的设备设施等对高速铁路列控信号传播特性的影响。这些主要因素正是导致高铁列控信道的研究无法全盘借鉴其他已有移动信道传播特性的根本原因，也是本文的研究意义之所在。第三章和第四章分别给出了高速铁路列控信号的大尺度和小尺度衰落特性。第五章主要分析了影响高速铁路列控信号传播特性的特有因素之一一高速运行的金属列车体。最后，第六章是在前述章节的基础上结合高速铁路列控信号的实际传播环境参数，建立适用于高速铁路列控信号的传播信道模型，并分析了模型的传播特性。本文的创新点主要表现在：f1)经过理论分析提出了

7、适用于高速铁路列控信号的三线损耗模型，实测数据很好地验证了所提模型的有效性。除此之外，还给出了一些工程建设方面的建议。(第三章)(2)分析了直射、车顶和地面反射的多普勒频移，以及多普勒效应对高速铁路列控信号误码率的影响，给出了基站选址等工程建设方面的建议。(第四章)(3)对高速铁路列控信号的小尺度衰落特性进行了实测。得到了高速铁路列控信号的时延和多径特性还有Rice因子和信道相关性等内容。(第四章)(4)分析了高速列车体上产生的二次辐射场对列控信号传播特性的影响。从已发表的文献来看，该方面的研究目前在国内外还是空白。(第五章)(5)根据高铁的实际传播环境参数建立了

8、适用于高速