高速鐵路專用無線通信頻帶內(nèi)干擾建模研究.pdf

1、高速鐵路系統(tǒng)在當今運輸系統(tǒng)中扮演著極其重要的角色。對于鐵路系統(tǒng)而言，無線通信承擔了列車與地面控制臺以及列車內(nèi)部各個設備之間的信息交換的工作。兩者在列車的控制和調度方面起到了決定性的作用，直接影響高速鐵路系統(tǒng)的安全性，所以高速鐵路環(huán)境下無線信道的質量對列車的安全行駛和乘客的出行體驗都起到了重要作用。數(shù)據(jù)挖掘能夠從海量的、有缺失的、有噪聲的、隨機的、真實的非結構化數(shù)據(jù)和半結構化數(shù)據(jù)中提取處有用的知識。本文針對影響高速鐵路無線通信性能的兩個主

2、要因素，通過數(shù)據(jù)挖掘手段分析高速鐵路無線信道以及無線通信頻帶內(nèi)干擾的數(shù)據(jù)特征，將高速鐵路無線信道建模與數(shù)據(jù)挖掘技術結合在一起，通過數(shù)據(jù)挖掘手段來分析高速鐵路無線信道的數(shù)據(jù)，并從中提取出有用的信息，使高速鐵路無線通信系統(tǒng)模型更加完整。
　　本文的主要工作包括以下內(nèi)容:首先介紹了數(shù)據(jù)挖掘和高速鐵路無線通信的研究背景和意義，以及兩者之間的聯(lián)系。然后從基本理論方面介紹了移動無線信道的傳播特性，數(shù)據(jù)挖掘技術，還有在數(shù)據(jù)挖掘技術與信道模型和帶

3、內(nèi)干擾分析的關系。接著對多徑衰落信道模型仿真來探索無線信道測量方案并驗證方案的可行性，分析了不同信道參數(shù)對多徑衰落信道的時域響應的影響。之后用無線信道的測量系統(tǒng)測量了高速鐵路無線信道數(shù)據(jù)以及無線通信頻帶內(nèi)干擾數(shù)據(jù)。并且基于高鐵無線信道的測量數(shù)據(jù)，對測量數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)挖掘。最后分析了無線通信頻帶內(nèi)干擾的數(shù)據(jù)特征，對接收信號的時域數(shù)據(jù)進行了時間序列分析。
　　本文主要貢獻主要體現(xiàn)在以下方面:基于傳統(tǒng)理論方法無線信道建模方法難以找到各環(huán)

4、境因素的關聯(lián)性，也難以得到信道特性的趨勢預測，而且通過統(tǒng)計采樣構建的模型也難以反應完整的信道模型。為了克服傳統(tǒng)理論方法的局限性引出了數(shù)據(jù)挖掘技術，基于高速鐵路無線信道多徑分量數(shù)據(jù)、頻域數(shù)據(jù)、工況——頻偏數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘。分別使用分類回歸決策樹(Classification And Regression Tree，CART)、反向傳播(Back Propagation，BP)神經(jīng)網(wǎng)絡以徑向基函數(shù)(Radial Basis Function