[发明专利]用于磁浮交通跨越钢枕的无线通信性能测试信道仿真系统

说明书

本发明公开了一种用于磁浮交通跨越钢枕的无线通信性能测试信道仿真系统，属于磁浮交通通信领域。采用两层圆筒状开缝外壳，两层外壳之间放置扇形可转动金属挡板，金属挡板外接电动机和减速器，电动机和减速器通过控制计算机串口通信，发送指令以匀速转动、变速转动和停止转动，转动过程中挡板会遮挡开缝，对信号进行周期性的遮挡，形成圆筒内与圆通外可以变化的无线通信信道，模拟列车运行时收发天线间被轨枕遮挡的情况，来模拟磁浮交通跨越钢枕时运行时的无线信道的变化，在实验室仿真测试磁浮交通多业务通信系统中各种业务传输的可靠性和质量，通过改变无线信道仪信号传输方式和测量方法，以达到仿真目的。

技术领域

本发明涉及一种用于磁浮交通跨越钢枕的无线通信性能测试信道仿真系统，属于磁浮交通通信领域。

背景技术

磁浮交通采用无线通信系统承载CBTC(Communication Based Train Control,基于通信的列车控制)、列车运行状态监测的数据业务，或同时承载无线列车调度、CCTV(Closed-Circuit Television,闭路电视监控系统)、PIS(Passenger InformationSystem,乘客信息系统)、紧急文本等其他业务。为了保障车地通信的稳定性和质量，需要对车地通信无线信道进行测量，确定列车在运行时系统上下行链路的传输时延、丢包率和吞吐量。

在中低速磁浮无线通信系统中，地面设备通过漏泄电缆收发无线信号，漏缆铺设于磁悬浮轨道两导轨中间的轨枕下方，辐射开口方向向上；车载天线位于列车车头底部，辐射方向向下，与地面漏缆互为收发天线。这种铺设方式的优点是收发天线距离近且恒定，对信号收发功率的控制更加精确。但由于磁悬浮轨枕的材质为钢材，无线信号无法穿透，在列车运行时，车载天线有时会跨越钢枕，信号主径会被遮挡，因此接收信号功率会有明显的衰减，随着列车的运行，轨枕会对信号进行近似周期性的遮挡，而使无线信号在磁浮通信中出现近似周期性的衰减波动。为了研究此系统通信特性对磁浮通信业务的影响，需要对车地无线信道进行测量。

但由于磁浮无线通信系统过于庞大，在实验线上测试条件有限，不能完全达到测试目的，于是需要一个测量仪器和方法，以满足在实验室中进行模拟测试。

目前，实验室内所采用的测试方法是使用一种程控衰减的无线信道仿真仪，来模拟车地通信无线信道。现有的仪器和方法主要针对的是传统磁浮交通通信系统，在这些系统中，天线或漏泄电缆铺设在轨旁和列车上，由于收发天线间一般情况下没有突变的遮挡物，信号在无线信道中传输时信号衰减较为平滑，程控无线信道仿真仪就是针对这种特点设计的，其仿真方法是根据收发天线的距离和电磁波无线信道衰减模型通过数学方法计算信号的理论衰减，或通过实测数据以1米为间隔取值，将收发天线间距不同距离时的信号衰减值导入信道仪上位机控制程序，然后通过程序计算收发天线间距，以获取当时的信道衰减。信道仪信号的实际衰减通过信道仪内部的程控衰减矩阵实现。但是由于仿真模式和程控机硬件限制，这种仪器和方法不能完全适用于上文所述的中低速磁浮通信系统。在中低速磁浮系统中漏泄电缆的铺设方式与传统磁浮交通不同，由于轨枕的遮挡而产生无线信号衰减的波动利用传统的程控衰减信道仪不能完整的模拟。

为了在实验室研究这种信道衰减的波动对无线系统上下行链路的传输时延、丢包率和吞吐量的影响，因此发明一种能够使信号被周期性遮挡而模拟中低速磁悬浮无线系统的信道仿真系统是非常必要的。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种用于磁浮交通跨越钢枕的无线通信性能测试信道仿真系统，确保符合中低速磁悬浮无线系统测试场景，在实验室仿真测试磁浮交通多业务通信系统中各种业务传输的可靠性和质量，通过改变无线信道仪信号传输方式和测量方法，以达到仿真目的。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下方面构思：

本发明需有以下假设：

1.中低速磁悬浮中采用无线通信技术实现多业务的承载。