高速鐵路環(huán)境下LTE系統(tǒng)頻偏估計與信道建模研究.pdf

1、中國的高鐵建設(shè)的發(fā)展速度非常迅猛,根據(jù)規(guī)劃到2012年末,時速250km的線路長度需達到5000km,時速350km的線路長度需達到8000km。不同于以往的低速鐵路,在高速鐵路環(huán)境(>250km/h)下對于較高速率的移動通信技術(shù)的使用有了新的要求。無線通信系統(tǒng)在鐵路運行系統(tǒng)中的作用體現(xiàn)在以下兩點:一是旅客在旅行中需要移動通信服務(wù),具體表現(xiàn)為手機、無線上網(wǎng)等業(yè)務(wù)需求。二是現(xiàn)代鐵路控制系統(tǒng)是建立在無線通信系統(tǒng)上,完成對鐵路列車調(diào)度、列車控

2、制等一系列的列控功能,是保證高速列車運行安全、可靠和高效的核心技術(shù)。
　　目前我國使用的主流鐵路通信系統(tǒng)為GSM-R(Global System Mobile for Railway),它是建立在常見的GSM通信系統(tǒng)上,并專門為滿足鐵路應(yīng)用而開發(fā)的數(shù)字無線通信系統(tǒng)。然而GSM是基于2G時代的技術(shù),相比于3G的UMTS存在有潛力上的差距。但是目前的3G技術(shù)也存在問題,比如普及成本高、語音業(yè)務(wù)和2G技術(shù)沒有明顯差距等問題。所以現(xiàn)在的主

3、流研究方向是,直接從2G的GSM-R進化為準(zhǔn)4G的LTE-R。
　　由于高速環(huán)境下信號將產(chǎn)生的多普勒頻移現(xiàn)象,所以原本正交的相鄰碼字間由于頻率偏差將導(dǎo)致其失去正交性,從而產(chǎn)生較為嚴重的子載波間干擾ICI。文中通過分析在仿真環(huán)境下由于高速產(chǎn)生的ICI的實際影響,提出了一種循環(huán)的檢測頻率偏移量的接收器,并給出了經(jīng)過循環(huán)校正后的BER曲線。理論分析和實驗仿真都表明,所提出的新算法能有效提升OFDM系統(tǒng)在高速環(huán)境下的傳輸正確率。