CN113949473B - 一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统及其方法,包括步骤S1:根据通信需求建立车地协同的天馈系统;步骤S2:安装车载分布式天线并设置主天线、副天线;步骤S3:车载平台设置相关控制判决模块;步骤S4:匹配相关数据库对干扰信号码型、位置信息数据进行学习分析;步骤S5:匹配最优信号的车载分布式天线进行车地无线通信。本发明提供的车地无线通信抗同频干扰方案,通过车载车顶、车底分布式天线的控制判决,保证车载天线的信号的收发始终保持在最佳状态,从而减少车地无线通信间的同频干扰问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别涉及一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统及其方法。
背景技术
在城市轨道交通中,CBTC信号系统完成对列车安全行驶的控制功能,对信息传输的可靠性要求很高。CBTC系统的车地无线通信采用2.4GHz的开放频段或1.8GHz频段进行数据传输,并且2.4GHz频段主要采用WLAN技术或1.8GHz频段的LTE技术。2.4GHz和5GHz的开放频段其它无线通信系统也可以应用,例如公众的WiFi的覆盖等。1.8GHz虽然是专有频段,但还有电力行业、消防公安、民航机场等也采用该频段,因此无论是CBTC系统,还是CCTV/PIS系统在实际应用中都存在较为严重的无线干扰问题,并且在实际应用中干扰情况复杂多样。
通过背景调查,地铁高架线路的车地无线通信依然存在着各种无线干扰,使用LTE-M进行综合承载CBTC等业务的地铁线路,采用1.8GHz频段下的LTE通信技术承载车地的双向通信,且传输媒介采用的是泄漏同轴电缆。通过对车地无线通信抗同频干扰的研究分析,不仅为地铁公司解决了长期存的在1.8GHz频段的同频干扰问题,还可以为施工单位在在铺设泄漏电缆的提供更佳的位置选择。良好的车地双向通信,在减少同频干扰的情况下,列车和控制中心之间更大容量、更高速率的信息交换成为可能,从而保障列车以更高的速度和更小的发车间隔运行,不断改善轨道交通的运营组织,在保证安全的同时提高运行效率,减少高峰时期乘客的滞留,为保障车站运营安全、保证乘客乘车舒适度有着重要意义。
发明内容
为了克服现有技术中的不足,本发明提供一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统及其方法,解决车地无线通信的抗同频干扰问题。
为了达到上述发明目的,解决其技术问题所采用的技术方案如下:
本发明公开了一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统,包括车顶天线、车底天线、车载平台、控制判决模块、低位泄漏电缆和高位泄漏电缆,其中:
所述车顶天线和车底天线分别对应设置于轨道交通列车车头和车尾的车顶与车底,并通过馈线与所述控制判决模块连接,用于根据列车所处位置接收信号质量最佳的车顶天线/车底天线为主天线,其余天线均为副天线;
所述车载平台通过通信线缆与所述控制判决模块连接,用于通过速度传感器、应答器或电子标签检测列车所处位置并与相关数据库进行列车所处区间匹配进而判断列车处于正线、站台区/停车线还是干扰区段;
所述控制判决模块通过馈线分别与所述车顶天线和车底天线连接,用于根据接收信号数据统计量进而选择合适的天馈方案进行车地通信;
所述低位泄漏电缆和高位泄漏电缆分别与所述车底天线和车顶天线等高设置,并安装在轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方,用于通过不同高度的低位泄漏电缆和高位泄漏电缆建立地面无线通信。
进一步的,所述控制判决模块包括相互连接的分布式天线信号处理检测模块、判决模块和控制模块,其中:
所述分布式天线信号处理检测模块,用于对车顶天线和车底天线的接收信号进行加权合并处理进而得到相应方向上的信号处理信息以及得到给定频点信息在方向上的检测统计量,从而实现多天线的合作检测/各节点独自检测;
所述判决模块,用于对比得到的各个给定方向上频点信息的检测统计量,针对干扰区段,对各个统计量联合进行DOA估计,对干扰来源方向/主瓣方向进行分析判决进而设置主天线和副天线,并选择合适的天馈系统方案进行车地通信;
所述控制模块,用于对所述分布式天线信号处理检测模块和判决模块进行配置。
进一步的,所述相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息,用于对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析,在干扰区间能够及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平进而提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信从而实现系统的智能化自适应操作。
优选的,所述车顶天线采用全向天线,所述车底天线采用单/双极化定向天线。
本发明另外公开了一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法,利用上述轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统进行抗同频干扰,包括以下步骤:
步骤S1:根据通信需求建立车地协同的天馈系统;
步骤S2:安装车载分布式天线并设置主天线、副天线;
步骤S3:车载平台设置相关控制判决模块;
步骤S4:匹配相关数据库对干扰信号码型、位置信息数据进行学习分析;
步骤S5:匹配最优信号的车载分布式天线进行车地无线通信。
进一步的,步骤S1包括以下内容:
通过设置于轨道交通列车车头与车尾的车顶天线和车底天线,设置于轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方并分别与车底天线和车顶天线等高的低位泄漏电缆和高位泄漏电缆,通过馈线分别与车顶天线和车底天线连接的控制判决模块,以及通过通信线缆与控制判决模块连接的车载平台,完成车地协同的天馈系统的车地无线通信系统的抗同频干扰的场景设置。
进一步的,步骤S2包括以下内容:
轨道交通列车的车顶和车底均设置有分布式的车顶天线和车底天线,车顶天线采用全向天线,车底天线采用单/双极化定向天线,根据轨道交通列车所处位置接收信号质量最佳的车顶天线/车底天线为主天线,其余天线均为副天线。
进一步的,步骤S3包括以下内容:
车载平台设置的相关控制判决模块,包括分布式天线信号处理检测模块、判决模块和控制模块:
通过分布式天线信号处理检测模块,对车顶天线和车底天线的接收信号进行加权合并处理进而得到相应方向上的信号处理信息以及得到给定频点信息在方向上的检测统计量,从而实现多天线的合作检测/各节点独自检测;
通过判决模块对比得到的各个给定方向上频点信息的检测统计量,针对干扰区段,对各个统计量联合进行DOA估计,对干扰来源方向/主瓣方向进行分析判决进而设置主天线和副天线,并选择合适的天馈系统方案进行车地通信;
通过控制模块对所述分布式天线信号处理检测模块和判决模块进行配置。
进一步的,步骤S4包括以下内容:
相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息,对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析,在干扰区间,及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平,提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,实现系统的智能化自适应操作,且车载平台通过速度传感器、应答器或电子标签检测列车所处位置,同相关数据库进行列车所处区间匹配,判断列车处于正线、站台区/停车线还是干扰区段,并通过车载的专用结构实现与安全计算机的同步,实现列车的定位操作。
进一步的,步骤S5包括以下内容:
轨道交通列车根据车载平台相关控制判决模块的操作结果,匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,包括:
当列车处于轨道交通正线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线;
当列车处于轨道交通站台区/停车线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线同时通信;
当列车处于轨道交通干扰区段,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块选择,车载分布式天线分别进行信号处理,通过RSSI、C/N或能量检测的方式检测干扰,通过DOA估计的干扰定位方式,估计干扰信号来源/主瓣方向,选择设置主天线/副天线,进行车地通信;
通过轨道交通干扰区段,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
本发明通过基于车地协同的天馈系统完成了车地无线通信的抗同频干扰,通过不同悬挂高度的泄漏电缆的架设,以及采用分布式的车载天线,利用高位泄漏电缆和低位泄漏电缆对于车载分布式天线的信号差值,以及车体的屏蔽,使得上述天线在收发信号时可以存在接收信号质量不同,特别是在干扰区间,通过分布式天线的DOA估计等干扰定位算法,实现对干扰信号的来源方位/主瓣方向的估计,从而通过车载平台的控制判决模块选择接收质量最优的车载天线进行车地通信,保证车载天线的信号的收发始终保持在最佳状态,再结合相应数据库,实现对车载平台控制判决记录、位置信息等信息的学习分析,以及干扰信号码型等信息的采集分析,最终实现轨道交通车地无线通信抗同频干扰的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中:
图1是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的总体流程图示意图;
图2是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的控制判决模块示意图;
图3是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的车载无线系统设备分布图;
图4是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的轨道交通单轨正线地面区间仿真第一示意图;
图5是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的轨道交通单轨正线地面区间仿真第二示意图;
图6是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的轨道交通双轨正线地面区间仿真示意图;
图7是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的轨道交通单轨正线隧道区间仿真示意图;
图8是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的轨道交通双轨正线隧道区间仿真示意图;
图9是本发明一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法的详细控制判决模块选择天馈系统流程图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论,显然,这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例,并不是全部的实例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图3-8所示,本发明公开了一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统,包括车顶天线、车底天线、车载平台、控制判决模块、低位泄漏电缆和高位泄漏电缆,其中:
所述车顶天线和车底天线分别对应设置于轨道交通列车车头和车尾的车顶与车底,并通过馈线与所述控制判决模块连接,用于根据列车所处位置接收信号质量最佳的车顶天线/车底天线为主天线,其余天线均为副天线;
所述车载平台通过通信线缆与所述控制判决模块连接,用于通过速度传感器、应答器或电子标签等检测方式检测列车所处位置并与相关数据库进行列车所处区间匹配进而判断列车处于正线、站台区/停车线还是干扰区段。本实施例中,所述车载平台包括车载接入单元(TAU)、车载无线终端、天线、馈线、通信线缆等。
所述控制判决模块通过馈线分别与所述车顶天线和车底天线连接,用于根据接收信号数据统计量进而选择合适的天馈方案进行车地通信。
所述低位泄漏电缆和高位泄漏电缆分别与所述车底天线和车顶天线等高设置,并安装在轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方,用于通过不同高度的低位泄漏电缆和高位泄漏电缆建立地面无线通信。本实施例中,所述地面无线通信可采用LTE网络、WLAN网络或者5G网络。
进一步参考图2,所述控制判决模块包括相互连接的分布式天线信号处理检测模块、判决模块和控制模块,其中:
所述分布式天线信号处理检测模块,用于对车顶天线和车底天线的接收信号进行加权合并处理进而得到相应方向上的信号处理信息以及得到给定频点信息在方向上的检测统计量,从而实现多天线的合作检测/各节点独自检测;
所述判决模块,用于对比得到的各个给定方向上频点信息的检测统计量,针对干扰区段,对各个统计量联合进行DOA估计等,对干扰来源方向/主瓣方向等信息进行分析判决进而设置主天线和副天线,并选择合适的天馈系统方案进行车地通信。其中,检测统计量包括接收信号强度(RSSI)、载噪比(C/N)等。
所述控制模块,用于对所述分布式天线信号处理检测模块和判决模块进行配置。
进一步的,所述相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息,用于对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析,在干扰区间能够及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平进而提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信从而实现系统的智能化自适应操作。
优选的,所述车顶天线采用全向天线,所述车底天线采用单/双极化定向天线。
实施例二
如图1所示,本发明另外公开了一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法,利用上述轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统进行抗同频干扰,包括以下步骤:
步骤S1:根据通信需求建立车地协同的天馈系统;
步骤S2:安装车载分布式天线并设置主天线、副天线;
步骤S3:车载平台设置相关控制判决模块;
步骤S4:匹配相关数据库对干扰信号码型、位置信息数据进行学习分析;
步骤S5:匹配最优信号的车载分布式天线进行车地无线通信。
进一步的,步骤S1包括以下内容:
在列车行驶的线路上,地面无线通信网络主要包括泄漏电缆传输,且所述泄漏电缆安装在轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方,与之对应的车地无线通信包括天线方式传输,如图3所示。具体的,通过设置于轨道交通列车车头与车尾的车顶天线和车底天线,设置于轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方并分别与车底天线和车顶天线等高的低位泄漏电缆和高位泄漏电缆,通过馈线分别与车顶天线和车底天线连接的控制判决模块,以及通过通信线缆与控制判决模块连接的车载平台,完成车地协同的天馈系统的车地无线通信系统的抗同频干扰的场景设置,从而实现车地无线通信的正常收发。
进一步的,步骤S2包括以下内容:
轨道交通列车的车顶和车底均设置有分布式的车顶天线和车底天线,车顶天线采用全向天线,车底天线采用单/双极化定向天线,根据轨道交通列车所处位置接收信号质量最佳的车顶天线/车底天线为主天线(Am),其余天线均为副天线(A1-Ax),如图2所示。主天线可为车顶天线,也可为车底天线,副天线同理,选择依据是按照车载平台的控制判决模块和相关数据库联合选择以及各车载天线的信号接收状态。
进一步的,步骤S3包括以下内容:
车载平台设置的相关控制判决模块,包括车顶/车底的分布式天线,即至少包括两个天线接收方向,还包括分布式天线信号处理检测模块、判决模块和控制模块:
通过分布式天线信号处理检测模块,对车顶天线和车底天线的接收信号进行加权合并处理进而得到相应方向上的信号处理信息以及得到给定频点信息在方向上的检测统计量,从而实现多天线的合作检测/各节点独自检测;
通过判决模块对比得到的各个给定方向上频点信息的检测统计量,针对干扰区段,对各个统计量联合进行DOA估计等,对干扰来源方向/主瓣方向等信息进行分析判决进而设置主天线和副天线,并选择合适的天馈系统方案进行车地通信;
通过控制模块对所述分布式天线信号处理检测模块和判决模块进行配置。
进一步的,步骤S4包括以下内容:
相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息等,可对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析等,在干扰区间,及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平,提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,实现系统的智能化自适应操作,且车载平台通过速度传感器、应答器或电子标签等检测方式检测列车所处位置,同相关数据库进行列车所处区间匹配,判断列车处于正线、站台区/停车线还是干扰区段,并通过车载的专用结构实现与安全计算机的同步,实现列车的定位操作。
进一步的,步骤S5包括以下内容:
轨道交通列车根据车载平台相关控制判决模块的操作结果,匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,如图4-9所示,包括:
当列车处于轨道交通正线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线;
当列车处于轨道交通站台区/停车线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线同时通信;
当列车处于轨道交通干扰区段,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块选择,车载分布式天线分别进行信号处理,通过RSSI、C/N或能量检测等多种方式检测干扰,通过DOA估计等干扰定位方式,估计干扰信号来源/主瓣方向,选择设置主天线/副天线,进行车地通信;
通过轨道交通干扰区段,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线。
本实施例中,所述轨道交通列车分布式天线进行切换时采用软切换/功率控制等切换策略。
综上述本发明所提供的技术方案可以看出,本发明通过基于车地协同的天馈系统完成了车地无线通信的抗同频干扰,通过不同悬挂高度的泄漏电缆的架设,以及采用分布式的车载天线,利用高位泄漏电缆和低位泄漏电缆对于车载分布式天线的信号差值,以及车体的屏蔽,使得上述天线在收发信号时可以存在接收信号质量不同,特别是在干扰区间,通过分布式天线的DOA估计等干扰定位算法,实现对干扰信号的来源方位/主瓣方向的估计,从而通过车载平台的控制判决模块选择接收质量最优的车载天线进行车地通信,保证车载天线的信号的收发始终保持在最佳状态,再结合相应数据库,实现对车载平台控制判决记录、位置信息等信息的学习分析,以及干扰信号码型等信息的采集分析,最终实现轨道交通车地无线通信抗同频干扰的目的。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统,其特征在于,包括车顶天线、车底天线、车载平台、控制判决模块、低位泄漏电缆和高位泄漏电缆,其中:
所述车顶天线和车底天线分别对应设置于轨道交通列车车头和车尾的车顶与车底,并通过馈线与所述控制判决模块连接,用于根据列车所处位置接收信号质量最佳的车顶天线/车底天线为主天线,其余天线均为副天线;
所述车载平台通过通信线缆与所述控制判决模块连接,用于通过速度传感器、应答器或电子标签检测列车所处位置并与相关数据库进行列车所处区间匹配进而判断列车处于正线、站台区/停车线还是干扰区段;
所述相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息,用于对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析,在干扰区间能够及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平进而提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信从而实现系统的智能化自适应操作;
所述控制判决模块通过馈线分别与所述车顶天线和车底天线连接,用于根据接收信号数据统计量进而选择合适的天馈方案进行车地通信;
所述控制判决模块包括相互连接的分布式天线信号处理检测模块、判决模块和控制模块,其中:
所述分布式天线信号处理检测模块,用于对车顶天线和车底天线的接收信号进行加权合并处理进而得到相应方向上的信号处理信息以及得到给定频点信息在方向上的检测统计量,从而实现多天线的合作检测/各节点独自检测;
所述判决模块,用于对比得到的各个给定方向上频点信息的检测统计量,针对干扰区段,对各个统计量联合进行DOA估计,对干扰来源方向/主瓣方向进行分析判决进而设置主天线和副天线,并选择合适的天馈系统方案进行车地通信;
轨道交通列车根据车载平台相关控制判决模块的操作结果,匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,包括:
当列车处于轨道交通正线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线;
当列车处于轨道交通站台区/停车线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线同时通信;
当列车处于轨道交通干扰区段,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块选择,车载分布式天线分别进行信号处理,通过RSSI、C/N或能量检测的方式检测干扰,通过DOA估计的干扰定位方式,估计干扰信号来源/主瓣方向,选择设置主天线/副天线,进行车地通信;
通过轨道交通干扰区段,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线;
所述控制模块,用于对所述分布式天线信号处理检测模块和判决模块进行配置;
所述低位泄漏电缆和高位泄漏电缆分别与所述车底天线和车顶天线等高设置,并安装在轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方,用于通过不同高度的低位泄漏电缆和高位泄漏电缆建立地面无线通信。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统,其特征在于,所述车顶天线采用全向天线,所述车底天线采用单/双极化定向天线。
3.一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法,其特征在于,利用权利要求1-2中任意一项所述轨道交通车地无线通信抗同频干扰系统进行抗同频干扰,包括以下步骤:
步骤S1:根据通信需求建立车地协同的天馈系统;
步骤S2:安装车载分布式天线并设置主天线、副天线;
步骤S3:车载平台设置相关控制判决模块;
步骤S3包括以下内容:
车载平台设置的相关控制判决模块,包括分布式天线信号处理检测模块、判决模块和控制模块:
通过分布式天线信号处理检测模块,对车顶天线和车底天线的接收信号进行加权合并处理进而得到相应方向上的信号处理信息以及得到给定频点信息在方向上的检测统计量,从而实现多天线的合作检测/各节点独自检测;
通过判决模块对比得到的各个给定方向上频点信息的检测统计量,针对干扰区段,对各个统计量联合进行DOA估计,对干扰来源方向/主瓣方向进行分析判决进而设置主天线和副天线,并选择合适的天馈系统方案进行车地通信;
通过控制模块对所述分布式天线信号处理检测模块和判决模块进行配置;
步骤S4:匹配相关数据库对干扰信号码型、位置信息数据进行学习分析;
所述相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息,用于对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析,在干扰区间能够及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平进而提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信从而实现系统的智能化自适应操作;
步骤S5:匹配最优信号的车载分布式天线进行车地无线通信;
轨道交通列车根据车载平台相关控制判决模块的操作结果,匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,包括:
当列车处于轨道交通正线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线;
当列车处于轨道交通站台区/停车线时,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线同时通信;
当列车处于轨道交通干扰区段,地面无线通信网络采用泄漏电缆传输,通过车载平台的控制判决模块选择,车载分布式天线分别进行信号处理,通过RSSI、C/N或能量检测的方式检测干扰,通过DOA估计的干扰定位方式,估计干扰信号来源/主瓣方向,选择设置主天线/副天线,进行车地通信;
通过轨道交通干扰区段,通过车载平台的控制判决模块和数据库联合选择,根据各车载天线的信号接收状态,选择主天线和副天线,并由主天线进行车地通信,同时关闭其它副天线。
4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法,其特征在于,步骤S1包括以下内容:
通过设置于轨道交通列车车头与车尾的车顶天线和车底天线,设置于轨道交通线路的钢轨的一侧、线路隧道/侧墙的下方或者线路隧道/侧墙的上方并分别与车底天线和车顶天线等高的低位泄漏电缆和高位泄漏电缆,通过馈线分别与车顶天线和车底天线连接的控制判决模块,以及通过通信线缆与控制判决模块连接的车载平台,完成车地协同的天馈系统的车地无线通信系统的抗同频干扰的场景设置。
5.根据权利要求3所述的一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法,其特征在于,步骤S2包括以下内容:
轨道交通列车的车顶和车底均设置有分布式的车顶天线和车底天线,车顶天线采用全向天线,车底天线采用单/双极化定向天线,根据轨道交通列车所处位置接收信号质量最佳的车顶天线/车底天线为主天线,其余天线均为副天线。
6.根据权利要求3所述的一种轨道交通车地无线通信抗同频干扰方法,其特征在于,步骤S4包括以下内容:
相关数据库包含车载平台的控制判决记录、列车所处位置信息,对干扰信号的干扰码型、位置信息进行学习、权重分析,在干扰区间,及时作出预判和增强车载天线抗干扰水平,提前匹配最优信号的车载天线进行车地无线通信,实现系统的智能化自适应操作,且车载平台通过速度传感器、应答器或电子标签检测列车所处位置,同相关数据库进行列车所处区间匹配,判断列车处于正线、站台区/停车线还是干扰区段,并通过车载的专用结构实现与安全计算机的同步,实现列车的定位操作。
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Citations (4)
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Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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星载相控阵天线抗干扰技术综述;范占春;鸿斌;杜海龙;;空间电子技术(第02期);全文 * |
范占春 ; 鸿斌 ; 杜海龙 ; .星载相控阵天线抗干扰技术综述.空间电子技术.2016,(第02期),全文. * |
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