MIMO技術(shù)在GSM-R高速鐵路通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、GSM-R(GSM for Railways)系統(tǒng)作為一種新的鐵路無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，作為傳輸各種調(diào)度命令及控制信息的通信平臺(tái)，其可靠性已經(jīng)成為許多人關(guān)注的研究課題。目前對(duì)GSM-R網(wǎng)絡(luò)的工程設(shè)計(jì)尚只能滿足鐵路沿線區(qū)域的基本網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求，根據(jù)新建成的幾條試驗(yàn)線運(yùn)行后的效果來(lái)看，列車的高速移動(dòng)和復(fù)雜多變的地理環(huán)境帶來(lái)的多徑效應(yīng)，嚴(yán)重的影響了移動(dòng)通信質(zhì)量，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足信號(hào)傳輸可靠性要求。基于上述問(wèn)題，可以引入MIMO(Multiple-inp

2、ut-multiple-output，多輸入多輸出)技術(shù)來(lái)提升系統(tǒng)的通信質(zhì)量。MIMO技術(shù)是通信領(lǐng)域的一項(xiàng)重要新技術(shù)，它能在不增加帶寬與功率的情況下，成倍地提高無(wú)線通信系統(tǒng)的容量和頻譜效率。MIMO技術(shù)可以改變接收信號(hào)的分布，減小深度衰落的概率，顯著提高無(wú)線覆蓋率，減小系統(tǒng)的發(fā)射功率，降低誤碼率。在現(xiàn)有的系統(tǒng)中比較適合在基站側(cè)使用多發(fā)送、多接收技術(shù)，這無(wú)論是從可操作性和成本上來(lái)說(shuō)都是可行的。 本文研究證實(shí)，將MIMO技術(shù)應(yīng)用到鐵

3、路無(wú)線通信系統(tǒng)中來(lái)，不僅能夠改善移動(dòng)通信質(zhì)量，還非常適合高速鐵路移動(dòng)通信的特點(diǎn)。由于列車行駛速度快，無(wú)線信道變化快，大大減小了天線接收信號(hào)問(wèn)的相關(guān)性，從而可以更好的提高無(wú)線覆蓋率，降低建設(shè)成本。限于實(shí)驗(yàn)的局限性，本文采用仿真的方式，利用MATLAB-SIMULINK仿真平臺(tái)，建立了一個(gè)最高時(shí)速300km/h的多天線通信系統(tǒng)模型，采用了時(shí)變的Rayleigh多徑信道。并對(duì)不同的天線個(gè)數(shù)、調(diào)制方式以及移動(dòng)速率等不同情況下的系統(tǒng)性能進(jìn)行了仿真