移动通信信号

关键词： 移动

移动通信信号（精选十篇）

移动通信信号 篇1

移动通信网络信号覆盖优化的主要目的就是解决建筑高层用户通话质量差、网络信号弱覆盖杂乱,频繁切换等问题,切实有效地提高移动通信用户的使用体验,目前主流的高层建筑移动网络覆盖技术包括分布系统、直放站结合以及改造基站子系统等等。与普通建筑的移动通信网络信号覆盖相比高层建筑覆盖技术难度系数更大,通信质量问题出现的几率也更高。目前城市中的高层楼宇普遍采用钢筋混凝土结构,移动通信的TD-LTE无线高频信号在这种厚度较大的钢混楼板中衰减较大,如果采用传统的基站外围覆盖技术,将直接导致高层建筑内部的电梯、通道以及地下室等区域成为信号盲区,楼宇外部基站的移动网络信号根本无法覆盖到。

二、楼宇高层移动网络信号覆盖方案2.1室内覆盖方案

2.1室内覆盖方案

信号源以及信号分布系统是建筑高层网络信号覆盖系统的主要组成部分,由于楼宇高层自身建筑性质以及对移动网络信号要求的特殊性一般采用直放站或者是微蜂窝作为高层覆盖系统的信号源,微蜂窝的成本较高但是网络容量更大,通信质量更高,适用于大范围的高层建筑的网络信号覆盖,直放站则用于小范围的楼宇高层网络信号覆盖或者是室内覆盖盲区的信号引入。移动通信的高层网络信号覆盖广泛应用的室内分布系统主要有有源分布系统、无源天馈分布系统、泄漏电缆分布系统以及光纤分布系统四种。不同的分布系统以及建筑具体状况对于天线的要求也会存在差别,单根天线、全向天线、并线双付天线等都有所应用。

2.2室外覆盖方案

楼宇高层通过分布系统方案可以有效提高信号覆盖的成效以及用户的通信质量,但是室内分布系统的成本较高针对一些高层住宅区的局部信号弱的情况如果采用分布系统则会造成资源的浪费,这是便可以与室外覆盖方案配合使用。室外信号基站的设置对于高层楼宇的室外信号覆盖优化来说至关重要,主要方式就是室外架设重发特形天线,从而使得外部的无线网络信号可以穿过墙体实现房屋内部的信号覆盖,在室外覆盖方案中天线类型的选择是极其重要的部分,需要综合考虑基站分布情况、建筑结构以及移动网络信号要求等多种要素。

三、移动网络信号高层覆盖系统设计

1、信号覆盖测试。信号优化覆盖方案必须要有针对性其成效才有保证,因而在确立好高层覆盖模型之后首先需要进行信号覆盖的测试,确定出当前高层信号覆盖存在的问题。一般来说室内分布系统一般是采用微蜂窝作为信号源因而需要确定不同频段的信号,为了使信号源发射频率以及室内天线频率设置更加准确相关技术人员需要到不同的楼层进行信号的测试和收集,并根据各个楼层的强信电平计算出最小电平,从而使得设计中微蜂窝的载干比更加准确,提高设计的合理性。

2、路径损耗测试。泄漏电缆以及光纤分布系统都会产生一定的路径损耗,尤其是泄漏电缆。高层建筑构造、墙体材质以及内部的摆设等都会使得网络信号在传输的过程中产生一定的损耗,路径损耗测试方式议案是利用移动终端在高层建筑的各个点测试发射机信号的电平,并通过计算得出发射机的有效辐射功率,用EIRP来表示。

3、下行功率计算。通过下行功率的预算可以确定出信号源的信号强度,从而指导天线的铺设设计。在进行上下行功率计算式需要将移动网络信号传输过程中在各个阶段所产生的损耗都需要计算在内,因此在实际测试过程中各器件的损耗都要涉及到,计算时发射机的有效辐射功率就等于基站发射功率与天线增益之和减去在各个器件处产生的损耗,包括耦合器损耗、馈线损耗以及功分器损耗等等。

4、系统设计。进行高层移动网络信号覆盖系统设计的主要环节包括功率计算、系统连接图确定、问题阐述以及解决措施等等,为了确保信号源以及天线末端的信号损耗不至于过高,保证建筑内部的信号天平必须要进行对信号覆盖情况、路径损耗以及上下行功率等进行测试和计算,并根据计算的结果选择恰当的线缆,包括光纤以及同轴电缆。

四、结束语

综上所述,楼宇高层移动网络覆盖技术较为复杂,且信号容易受到环境等多方面因素的影响,为此必须要通过技术的革新加设方案的完善等优化移动通信网络信号楼宇高层覆盖,从而促进我国通信行业的进步和发展。

参考文献

[1]刘军.高层楼宇室外站解决室内覆盖问题的研究[J].电子世界,2016(04)

铁道通信信号专业 篇2

铁路信号技术已经历了一百多年的发展，形成了今天的现代铁路信号系统，铁路信号技术在进入信息时代的今天，已逐步与通信走向一体化。

铁路通信信号是各种现代信息技术在铁路运输工程中的具体应用，是信息学科与铁路运输学科的交叉学科。铁路信号和通信已由过去的铁路运输的“眼睛”和“耳朵”变成了铁路的“中枢神经”，发挥着越来越重要的作用。

二、铁路通信信号专业的地位

铁路是国民经济的大动脉，是提高人民生活水平和加强国防建设的重要条件之一。在现代铁路运输系统中,由铁路通信信号构成的信息与控制系统,与铁路固定设备(线路、桥、隧)和移动设备(机车、车辆)构成了铁路运输系统三个不可分割的技术基础，在铁路运输中占有非常重要的地位，它的发展水平已成为铁路现代化的重要标志之一。

三、铁路通信信号专业的作用 1.保证行车安全

铁路信号系统是为了保证运输安全而诞生和发展的。系统的第一使命是保证行车安全，没有铁路信号，也就没有铁路运输的安全。

(1)避免两列或多列列车同时占用一个空间造成的冲突。(2)避免由于道岔位置不正确而导致列车驶入错误线而造成冲撞。

(3)避免列车速度超过了线路限制速度引起颠覆事故。总之，提高运输效率。2.提高运输效率

铁道信号系统对提高列车密度和运输能力具有重要作用。

(1)自动闭塞技术，使得组织追踪运行成为可能，增加了列车密度。双线自动闭塞，按8min、7min、6min间隔计算，每昼夜平行运行能力，可由半自动闭塞的70对分别提高到180对、205对、240对,采用CTCS2级列控系统，追踪间隔缩短至3min。

(2)车站电气集中，电气集中与非集中联锁比较，咽喉通过能力可提高50%-80%，到发线通过能力可提高15%-20%。

(3)驼峰自动化编组场，可提高编解能力15%左右，使点线能力得到协调。3.改善劳动条件、提高服务质量

(1)为行车部门提高了劳动生产率，节省了大量行车人员。(2)减轻劳动强度与风险、减少人员伤亡。

(3)促进了旅客服务系统、货运查询系统等技术进步，可以向旅客提供有关到、发信息服务，为货主及时掌握货物达到时间提供极大方便。

4.铁路实现集中统一指挥的重要手段

(CTC、TDCS改变了调度员依靠一台电话、一张图、一支笔的传统手工方式组织行车的方式。)(1)编制行车计划。(2)临时运行图，调整运营计划。(3)监视沿线列车运行状况。(4)对各车站进路实行集中控制。主要研究领域： 1.闭塞技术。2.联锁。3.编组自动化。4.调度指挥系统。

一、闭塞技术发展

为了提高运输能力，行车密度逐步增加，提出了安全行车间隔问题，产生了闭塞技术。1.1851年英国铁路用电报机实行闭塞制度。2.电话。3.电气路签。4.电气路牌闭塞。5.半自动闭塞。6.自动闭塞。7.准移动闭塞。8.移动闭塞。

二、联锁

在车站内有许多线路，以道岔连接着。根据道岔的不同位置而组成不同的进路，列车或车列是否能进入进路，是用信号机来指挥的。如果信号机显示的信号是指示列车或车列进入某一股道，而道岔的开通位置却是开通另一股道，这就有发生行车事故的危险。为了保证安全，就必须使信号机、进路和道岔三者之间有着一定相互制约关系，这种关系称为联锁。

1.1856年，J.萨克斯贝发明机械联锁机。2.机械槽口技术。3.电气衔铁技术。4.继电器联锁。5.计算机联锁。

三、编组站自动化

1.（1825年-1876年），平面调车阶段，利用牵出线或正线调车，人工扳道，手闸制动。

2.（1876年-1924年），简易驼峰调车阶段，德国于1876年修建世界上第一座简易驼峰，利用位能溜放车辆解体列车，编组场内仍为人工扳道，手闸制动。3.（1924年-1948年），机械化驼峰调车阶段。美国于1924年首先在设有驼峰的编组站上，使用车辆减速器（也称缓行器），控制车辆溜放速度。1925年，德国又首先实现驼峰道岔的集中控制，免除了人工扳道和手闸制动的繁重体力劳动。

4.（1948年至今），半自动和自动化驼峰调车阶段，1948年，美国第一个建成了半自动化驼峰，1956年在美国奇脱菲编组站建成第一个用数字计算机控制溜放速度的自动化驼峰。

5.编组站作业综合自动化已经成为人们不断改进和完善的目标。

四、调度指挥系统

1.1927年，美国铁路采用了调度集中控制装置，调度中心(调度员)能够实时掌握管辖区段范围内的列车动态并能够对信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥。

2.调度监督。3.传统CTC技术。

4.综合运输管理系统（如：COSMOS、ATOS等）。

课程体系设置分为四个方面：公共基础课程；专业基础课程；专业课程。

一、公共基础课程

大学英语，高等数学，线性代数，随机过程，概率论与统计分析，网络教育学习导航，计算机文化基础，毛泽东思想概论，邓小平理论与三个代表，马克思主义哲学原理。

二、专业基础课程

电路分析，模拟电子技术，数字电子技术，汇编语言程序设计，高级语言程序设计，微机接口技术，信号系统，计算机网络，数据库技术，铁道信号基础。

三、专业课程

车站信号控制，区间信号控制，铁路调度指挥系统，列车运行控制技术，可靠性理论，安全性理论与技术，现代铁路信号系统，铁路信息化理论，城市轨道交通信号系统，铁路专用通信。

一、社会对铁路通信信号专业人才的需求 1.应用型

满足铁路运营部门的日常维护及工程建设单位与施工管理(主流需求)。2.工程型

满足铁路设计部门信号设计，满足铁路运营部门的技术管理，信号产品开发。3.研究型

国家根本利益需求，必需有一支铁路信号理论与核心技术的创新研究队伍。

二、网络教育学院铁路通信信号专业的人才培养目标

图4-1 社会对铁路通信信号专业人才的需求

培养适应铁路、城市轨道交通建设需要、获得工程师基本训练的应用型技术人才。通过本专业的学习，毕业生掌握铁路信号技术的基础理论和专业知识，能够从事铁道信号领域的应用、维护和管理工作，在铁道信号及相关行业的单位中发挥技术骨干作用并具有一定创新精神的应用型人才。

1.1825年，铁路在英国诞生，人持信号旗骑马前行，引导列车前进。2.1832年,美国在纽卡斯尔－法兰西堂铁路线上开始使用球形固定信号装置。3.1841年英国人古利高里发明了安装在臂板式信号机。

4.1872年美国人W.鲁宾逊发明了轨道电路，开始了列车自动控制信号的新时代。5.由于地形和气候条件的影响，发明了机车信号设备。

6.为了防止由于司机失去警惕而发生危及列车运行安全，研制了列车自动停车ATS（Automatic Train Stop）设备。

7.随着列车速度提高，特别是高速铁路的发展，为了克服列车超速而产生的颠覆事故，超速防护设备ATP得到发展。

8.列车运行自动控制系统已经应用于城市轨道交通系统。

因此，铁路信号已经从最初阶段提供“视力”的传统信号逐步演变成为一个列车闭环自动控制系统。

图5-1 自动停车流程

图5-2 区间信号机

图5-3 轨道电路原理示意图

1851年英国铁路用电报机实行闭塞制度，区间信号技术经历了电话、电气路签、电气路牌闭塞，到后来的半自动闭塞、自动闭塞的发展历程，正在向准移动闭塞、移动闭塞技术发展。

从1856年，J.萨克斯贝发明机械联锁机开始，这种联锁技术经历了机械槽口技术、电气衔铁技术、安全型继电器技术时代，当前计算机联锁正在逐渐取代继电器联锁。1927年，美国铁路首先采用了调度集中控制装置，该装置使调度中心(调度员)能够实时掌握管辖区段范围内的列车动态并能够对信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥。

东日本铁路公司开发的综合运输管理系统COSMOS，在其管辖区域内对新干线网络进行运营控制和管理，此系统由运输计划、运行管理、站内作业管理、维修作业管理、车辆管理、设备管理、信息集中监视、电力系统控制等8个子系统组成。

二十世纪九十年代中期，我国铁道部提出了建设铁路运输调度指挥管理系统TDCS(DMIS)，系统构成为部、局、车站三级网络结构。2003年，青藏铁路公司在西哈段建成了世界先进的分散自律调度集中系统（CTC）。

编组站调车控制系统大体经历了四个阶段：

一是铁路发展头50年（1825年～1876年）为平面调车阶段，利用牵出线或正线调车，人工扳道，手闸制动；

二是简易驼峰调车阶段（1876年～1924年），德国于1876年修建世界上第一座简易驼峰，利用位能溜放车辆解体列车，编组场内仍为人工扳道，手闸制动；

三是机械化驼峰调车阶段（1924年～1948年）。美国于1924年首先在设有驼峰的编组站上，使用车辆减速器（也称缓行器），控制车辆溜放速度。1925年，德国又首先实现驼峰道岔的集中控制，免除了人工扳道和手闸制动的繁重体力劳动；

四是半自动和自动化驼峰调车阶段（从1948年至今），1948年，美国第一个建成了半自动化驼峰，1956年在美国奇脱菲编组站建成第一个用数字计算机控制溜放速度的自动化驼峰。

随着铁路网的不断扩大，科学技术的迅速发展，编组站作业综合自动化已经成为人们不断改进和完善的目标。

图5-4 铁路信号系统发展历程

一、功能与作用综合化

1.作用从单纯为了保证铁路行车安全扩展到提高铁路运输效率、减轻车务人员劳动强度，调度指挥等； 2.联锁、闭塞、调度集中等信号设备由完成的单一功能向以铁路运输业务为主体的多功能综合系统发展，包括运输计划的实施和调整、行车和调车作业的指挥和控制、旅客导向和货主服务等；

3.从以车站联锁为中心向以列车运行控制系统为中心转化；

4.列车运行调度指挥从调度员-车站值班员-司机三级管理向由调度员直接控制移动体（列车）转化；

5.区间闭塞由固定闭塞方式向准移动闭塞方式转化； 6.信号显示制式由速差式向速度式（目标距离）转化。

二、数字化、智能化

信号设备正在经历从继电技术为基础，发展为以计算机为主体的系统，如：计算机联锁正逐步替代电气集中继电器联锁，调度集中、列车自动控制系统和编组站自动控制系统都是以计算机为核心的设备。新一代信号设备功能强，自动化程度和适应能力高，具有智能和自诊断功能。

三、系统结构网络化

1.将各种分散的信号设备联成一个整体网络化结构。

2.最低层是现场的道岔设备、轨道电路、信号机、机车信号、通信的传输装置等。3.第二层是安全控制设备，包括车站联锁、列控装置、道口安全控制等。4.第三层是调度中心，包括调度集中等。

四、通信信号一体化

1.ERTMS/ETCS（欧洲铁路运输管理系统/欧洲列车控制系统）是欧盟支持的统一的行车控制系统，采用GSM—R作为传输系统，其成功应用进一步推动了铁路通信信号的技术进步，加快了实现铁路通信信号一体化的进程。

2.日本新干线在1995年成功开发和投入运行的COSMOS系统，则是通信信号一体化的又一个成功案例。该系统包含运输计划、运行管理、维护工作管理、设备管理、集中信息管理、电力系统控制、车辆管理、站内工作管理等8个子系统，以通信信号一体化技术，实现中心到车站各子系统的信息共享，并使系统达到很高的自动化水平。

一、铁路通信信号专业学习特点

1.本专业是自动化的一个分支，是以信息技术为基础的。因此，大部分课程与自动化专业相同，学生需要关心信息技术的最新成果。

2.本专业是信息学科与铁路运输学科的交叉学科，学生还要学习铁路运输相关理论与技术。

3.本专业注重应用技术的培养，学生除理论学习以外，必须加强动手能力的培养。4.本专业的学习强调理论联系实际，因此，学生要与现场实际联系起来学习，才能取得良好效果。

二、铁路通信信号专业学习要求 1.具有较为扎实的数学基础。2.掌握铁道信号的基本理论和专业知识。

3.掌握电子技术、计算机应用技术知识，具备参与铁道信号系统相关软、硬件开发应用能力。

4.熟悉本专业实际应用技术，具有分析和解决本专业一般工程技术问题的能力。5.具有有效的沟通能力和良好的团队工作能力。

三、铁路通信信号专业学习方法

1.要有足够的时间和精力的投入。每周投入学习工作的时间最少要保持在50小时以上，最好在60小时左右。

2.要尽快摆脱“家庭作业心理”和“应考心理”，学习不是为了得到好分数，而是为了学到本领。

3.热情和执著。

4.理论与实践相结合，提高动手能力。

四、网络教育特点

网络教育E－Learning是一种基于计算机技术、网络技术和通信技术进行知识传输和知识学习的新型教育形式，网络教育代表了现代远程教育中先进技术和实用性的有效结合，是现代远程教育发展的主流模式。据统计，在美国，通过网络学习的人数正以每年300％以上的速度增长。1999年，已有超过7000万美国人通过E－Learning方式获得知识和工作技能、技巧，超过60％的企业通过E－Learning方式进行员工的培训和继续教育。

1.最大限度地利用各种资源

各种教育资源通过网络跨越了空间距离的限制，使学校的教育成为可以超出校园范围向更广泛的地区辐射的开放式教育。名牌学校更可以充分发挥自己的学科优势和教育资源优势，把最优秀的教师、最好的教学成果通过网络传播到四面八方，促进地区间的教育交流，使教育不发达地区的学生同样可以接受高水平的教育。

2.“五个任何”与主动学习

网络技术应用于远程教育，其显著特征是：任何人、在任何时间、任何地点、从任何章节开始、学习任何课程。网络教育便捷、灵活的“五个任何”，在学习模式上最直接体现了学习和主动学习的特点，充分满足了发展中的现代教育和终身教育的基本要求。

3.双向互动、实时全交互

教师与学生、学生与学生之间，通过网络进行全方位的交流，拉近了教师与学生的心理距离，增加教师与学生、学生与学生的交流机会和范围。并且通过计算机对学生提问的类型、人次等进行统计分析，可以使教师了解学生在学习中遇到的疑点、难点和主要问题，更加有针对性地指导学生，提高学习效率。

4.个性化教学

网络教育中，运用计算机网络所特有的信息数据库管理技术和双向交互功能，一方面，系统对每个网络学员的个性资料、学习过程和阶段情况等可以实现完整的系统跟踪记录，另一方面，教学和学习服务系统可根据系统记录的个人资料，针对不同学员提出个性化学习建议。网络教育为个性化教学提供了现实有效的实现途径和条件。5.自动化远程管理

计算机网络的数据库信息自动管理和远程互动处理功能，被同样应用于网络教育的教学管理中。远程学生的咨询、报名、交费、选课、查询、学籍管理、作业与考试管理等，都可以通过网络远程交互通讯的方式完成。因此，网络教育是最为完整、高效的现代远程教育方式。

网络教育E-Learning是一种基于计算机技术、网络技术和通信技术进行知识传输和知识学习的新型教育形式，网络教育代表了现代远程教育中先进技术和实用性的有效结合，是现代远程教育发展的主流模式。网络教育以学生自主学习和网上协同学习为主。学生应充分利用教课书与同步复习大纲加视频课堂对比进行预习、复习、考试。网络教育学院网络课程以学生为主体，充分体现成人、业余、自学为主的学习理念。网络学习的特点是：

(1)最大限度地利用各种资源；

(2)“五个任何”与主动学习（任何人、任何时间、任何地点、任何章节、任何课程）；(3)双向互动、实时全交互；(4)个性化教学；(5)自动化远程管理。

本专业是自动化的一个分支，是以信息技术为基础的。因此，大部分课程与自动化专业相同，学生需要关心信息技术的最新成果。本专业是信息学科与铁路运输学科的交叉学科，学生还要学习铁路运输相关理论与技术。本专业注重应用技术的培养，学生除理论学习以外，必须加强动手能力的培养。本专业的学习强调理论联系实际，因此，学生要与现场实际联系起来学习，才能取得良好效果。

学院网络教学以异步教学为主，同步教学为辅，其教学活动包括以下几个环节： 1.网络课件学习

课件学习是网络教学最基本的学习环节。

(1)学生在家中，使用电脑进行视频学习，或通过上网访问学院网站进行在线咨询。学生要有足够的时间和精力的投入。每周投入学习工作的时间最少要保持在50小时以上，最好在60小时左右。要尽快摆脱“家庭作业心理”和“应考心理”，学习不是为了得到好分数，而是为了学到本领。理论与实践相结合，努力提高动手能力。

(2)学生可以到所属学习中心，在学习中心的组织安排下，学习网络课件中的相关课程讲解。

2.网络交互答疑

移动通信信号 篇3

关键词：城市轨道交通；CBTC；无线干扰；无线通信技术；移动闭塞信号系统

中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0101-02

国内通信技术在近年来得到了较为快速发展，并且各种技术的应用范围也有了一定的扩展，DCS系统作为实用性较强的技术形式，已经成功的应用到各地区城市轨道交通信号系统当中。通过分析当前工作开展的实际情况发现，CBTC不论是运营功能还是行车能力等，都要明显好于传统工作模式，安全性也得到了一致的肯定。从当前工作开展的情况来看，信号系统大多都是通过无线通信系统来构建的，导致通信干扰问题成为影响系统运行的主要问题之一。为了从根本上解决通信干扰问题，技术人员从DCS系统的角度出发，提出了一些无线通信干扰问题的解决方式。

1 DCS系统车地无线通信原理简介

1.1 车地无线通信简介

DCS系统无线部分提供802.11接入点无线LAN服务，不管列车位于哪里，都将提供两个无线LAN接入（红网和蓝网），保证证无线APs在物理上的冗余，接入点与车站交换机相连。

1.2 车地无线通信组成

主要由轨旁TRE、耦合单元、波导管、车载MRE、车载DCS天线和车载交换机等组成。

1.3 DCS冗余结构原理图

在每辆列车上均安装了两个无线调制解调器用于构成无线基站。正常情况下，每个调制解调器通过配置，设置为特定的通道。如果某一个轨旁无线接入点故障（例如，“红”通道的无线AP），此时相关的红色车载无线基站将从默认的红色无线通道切换到蓝色无线通道。如图1所示。

2 现状调查

2、5号线列车车地无线通信频繁发生受WIFI干扰故障导致列车产生紧急制动。经过一段时间的检验发现，2号线列车以及5号线列车一直在受到车地无线通信干扰的影响，日常运行出现问题，急需处理。

3 列车异常紧急制动故障进行故障列车、故障发生 区域和故障发生时间分析

通过对列车异常紧急制动故障进行故障列车、故障发生区域和故障发生时间三方面方面的统计分析。

3.1 故障列车

通过对故障列车的统计分析，我们发现所有列车均发生过异常紧急制动故障，未见规律。

3.2 故障发生区域

故障发生的区域主要集中在燕南-大剧院上行区间、大剧院-燕南下行区间和大剧院-湖贝上行区间三个大客流区间。

3.3 故障发生时间

故障发生的时间主要集中在上下班早晚高峰，尤其是下班晚高峰18：00—20：00期间。

通过以上得出的结论，我们进行现场排查，使用仪器对故障频发区域的2.4G无线信号进行监测，监测后发现现场存在大量使用频点3（2427MHz）的未知信号源，通过市场调查后发现为通信运营商推出一款移动便携式WIFI上网产品，此产品与信号系统均采用802.11g公共无线通信标准。后期在试车线测试后发现正是因为该干扰源导致列车车地通信故障。

4 移动闭塞信号系统无线通信干扰问题的解决方式

4.1 蓝网采用第3频点、红网采用第4频点

耦合单元工作在频点2、频点3和频点4，在不改造现场硬件设备的情况下，第一阶段我们保留蓝网原有频点3，并将红网工作频点调整至频点4，将红蓝网工作中心频点相隔5MHz，通过对频点的调整，降低了红蓝网同时受干扰的概率，故障数量降低至4件。

4.2 蓝网采用第2频点、红网采用第13频点

DCS无线通信红蓝网调整为频点3和频点4后，抗干扰能力有所提升。第二阶段我们通过对轨旁和车载调制解调器软件升级，并对耦合单元改造，使得我们的设备支持红蓝网工作在相隔更高频率的频点，即蓝网为频点2，红网为频点13。

4.3 窄带技术的实现

经过第二阶段改造，车地通信受干扰导致列车紧急制动故障未再发生，但带宽为20 MHz，易受外界干扰，于是我们将

5 MHz窄带技术运用到DCS无线通信领域。后续完成全线系统软件升级，实现窄带技术，将带宽20 MHz调整为5 MHz。使用

5 MHz窄带技术，即使受到同频点生成的IEEE802.11包但是不会识别，提升了抗干扰能力。

4.4 长期规划策略的制定

在未来一段时间的发展过程当中，通信技术与科学技术的发展前景都是比较广阔，并且还可以将当前无线通信干扰问题当成主要研究问题进行研究，提升城市轨道交通系统运行的正常性。可以通过使用频段等形式来实现，虽然当前我国已经在各项规定当中，对2.4 G频段进行了规定，但是作为数据传输主要通道之一，5.8 G的频道也是可以当成数据传输通道来使用的。对比来看，5.8 G的频段工作环境比较整洁，但是也存在一定的缺陷，数据的传输距离比较短，并且数据的覆盖范围相对来说也是比较狭窄的，所以在日后选择上要多关注抗干扰效果等问题。

在無线网络技术日渐发展的当下，国内的4G网络技术已经日渐纯熟，技术人员可以将这一特点作为未来无线通信干扰防范的一种措施来看待。在条件允许的情况下，技术人员可以构建专属于城市轨道交通CBTC系统的一种专属频道形式，虽然想要实现这个目标需要消耗比较长的时间，还会受到许多因素的影响。

但是一旦建成，这种模式下的轨道信号传输效率要远远好于传统工作模式。从整体情况上来看，当前国内部分地区的无线通信干扰问题已经开始严重影响轨道交通的正常运行，急需解决。但是想要在短时间内从根本上解决无线通信干扰问题显然是不现实的，需要通过长期的研究来提升无线通信干扰防范质量。

5 结 语

随着城市化进程以及市场经济的不断发展，传统交通模式已经不能承载高速发展的城市交通需求，所以需要不断的开发、不断的完善各种通信类型的交通形式。

上文以当前移动闭塞信号系统无线通信干扰问题的现状为基础，先分析了系统的工作原理，之后分析了日常工作中比较容易出现问题的环节，最后对出现问题的原因进行分析，并提出如何解决问题。希望可以通过上文提出的意见以及各种问题的解决方式，为相关技术人员奠定一定的理论基础以及实践基础，为后续工作的开展保驾护航。

参考文献：

[1] 张建明.城轨交通CBTC车-地无线通信的分析与思考[J].现代城市轨 道交通，2014，01：47-51.

[2] 罗俊杰.移动闭塞信号系统无线通信干扰问题探讨[J].中国高新技术 企业，2014，23：88-89.

[3] 宋瓷婷，赵希鹏，韩秉君，等.地铁CBTC与列车厢内便携Wi-Fi干扰共存 性能研究[J].广东通信技术，2013，01：42-49.

[4] 穆玉民.移动闭塞信号系统无线通信干扰问题探讨[J].中国科技信息，

2013，13：91.

[5] 朱光文.地铁信号系统中车-地无线通信传输的抗干扰研究[J].铁道标 准设计，2012，08：112-116.

移动通信信号 篇4

关键词：移动通信,高速公路,隧道,泄漏电缆,多普勒频移

一、前言

据统计, 至2012年年底, 中国高速公路的通车里程已到96000公里, 是世界上规模最大的高速公路系统。高速公路移动信号覆盖是实现无线网络无缝覆盖的一个重要组成部分。是各运营商提高综合竞争力的一个有效手段。在我国公路隧道占比非常高。特别是高速公路途经山区地段, 占比会更高。隧道占整个干线50%以上。所以, 隧道的有效移动通信信号的有效覆盖对于高速公路的覆盖来说至关重要。

本文结合山区各种隧道无线覆盖的特点, 对各种隧道覆盖信号源选择、天馈系统选择、传输方式选择等方面的优缺点进行对比分析;对高速公路环境下应该重点考虑的几个问题进行探讨。提出了4种典型隧道场景的覆盖方案。希望能对移动通信隧道无线覆盖的工程建设规划和优化工作起到借鉴作用。

二、高速公路隧道覆盖的特点

隧道的结构特点决定了其需要的覆盖特点: (1) 洞内空间狭长, 会产生多重折射, 还要考虑车体的阻挡; (2) 信号纵向延伸对覆盖要求高; (3) 高速公路用户数较少, 信号覆盖主要以连续通话为目的; (4) 隧道出入口可能为切换边界。

三、隧道的移动通信信号的无线传播特性

隧道可以看做一管道, 信号传播是隧道壁反射与直射的结果, 直射信号为主要分量。ITU-R提出室内覆盖适用的传播模型, 此传播模型对隧道内无线信号覆盖也有效, 公式为:Lpath=30lgd+20lgf+28d B d:距离 (米) 、f:频率 (MHz) ;

隧道中不同距离的路径损耗:

四、高速公路隧道无线覆盖基本方案

(1) 洞内分布系统方案:天馈系统安装于隧道内。适用于长隧道, 空间不够宽敞隧道或有较大弧度隧道。此方案结构:信号源+天馈分布系统。 (2) 洞外无线投射方案:天馈线系统安装于隧道外。适用于中隧道、短隧道。且隧道内较为宽敞。没有弧度。此种方案结构:信号源+定向天线系统。 (3) 泄漏电缆方案:泄漏电缆安装于隧道内墙体。适用于超长隧道, 或隧道内比较狭窄。方案结构:分布式基站+泄漏电缆系统。

五、高速环境下几个重点问题分析

5.1信号覆盖的场强分析

5.1.1隧道内侧定向天线覆盖方式

在隧道中无线电波传播时具有隧道波导效应, 信号的传播是由墙璧反射与直射信号几何叠加的结果, 直射信号为主分量。此方式是指将天线安放于隧道口或隧道内侧, 如果距离隧道口外有一定的距离, 会有所偏差。

5.1.2隧道内安装泄露电缆覆盖方式

通过缜密的理论计算和大量的工程实际验证可以得出如下结论:信号源功率单方向覆盖 (信号源放置在覆盖区域一端时) 的覆盖距离稍大于2倍信号源用功分器分开时, 双方向覆盖 (信源放置在覆盖区域中部向两个方向进行覆盖) 的距离。

5.2隧道内/隧道外切换分析

隧道内的小区切换分析:如果隧道长度过长。需要采用两个或两个以上的小区进行信号覆盖。手机用户经过隧道的中段时, 接收到的原小区信号强度逐渐减弱, 目标小区的信号强度逐渐增强。不会有信号突然消失的情况, 这样可避免移动台因切换判决时间不足造成掉话的问题。

隧道内、隧道外的小区切换分析:在实际无线网络中, 实现内外小区重叠有两种方法。一是把隧道外信号引入至隧道内。二是把隧道内信号引至隧道外。由于室外无线信号复杂, 可靠性不够高, 工程中多数采用延伸隧道内无线信号的方法, 使得隧道口与隧道外一定距离内的信号一致, 高速环境下在切换方面应该着重考虑。

5.3高速条件下多普勒频移问题

5.3.1多普勒频移概念

快速运动的移动台会发生多普勒频移现象。使用定向天线方式顺着铁路沿线覆盖信号时。频率偏移公式如下:f D=V*cos I/X=V*COS I/ (c/f0)

fo:工作频率;f D:最大多普勒频移;V:移动台的运动速度

频移大小和运动速度成正比, 运动速度越快频偏越大。 (1) MS靠近和远离基站, 合成频率会在中心频率上下偏移。 (2) MS靠近基站, 波长变短, 频率增大。 (3) MS远离基站, 波长变长, 频率减少。 (4) 高速载体上的MS频繁改变与基站之间的距离, 频移现象非常严重。

5.3.2多普勒频移的克服

可以采用增强AFC算法应对多普勒频移: (1) AFC是针对快速移动的特点设计的基站频率校正算法; (2) 通过快速测算由于高速所带来的频率偏移, 补偿多普勒效应, 改善无线链路的稳定性, 从而提高解调性能。

六、高速公路隧道覆盖方案实施

6.1洞内分布方案实施

天馈系统装于隧道内。适用于长隧道, 空间不宽敞隧道或者有较大弧度的隧道。

6.1.1隧道覆盖的信号源选择

需要解决隧道覆盖。信号源与分布式系统是必须要的。隧道覆盖需要根据隧道附近的无线覆盖状况及话务、传输、现网设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。通常信号源类型有以下几种:微蜂窝基站、宏蜂窝基站、直放站等。

(1) 微蜂窝基站。对于公路隧道覆盖来说, 由于话务量小, 宏蜂窝基站作为信号源较为少用。微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是:所需配套设备少, 所需设备空间小, 总的投资费用低。新建的微蜂窝基站可以增加系统容量, 相比较直放站来说, 输出功率更大, 覆盖范围更广。缺点:用户享受的信道资源较少、需要电源到位、传输资源, 扩容需换设备。目前比较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。 (2) 直放站。如果在需要覆盖的区域附近的网络容量足够, 不必增加新的容量, 且在附近有较好的GSM信号可以利用 (满足直放站对施主信号电平大小的要求, 如-70d Bm) , 则可采用无线直放站作为隧道覆盖的信号源。在实际工程之中, 要根据覆盖的隧道附近覆盖状态, 隧道长度, 建站条件, 基站分布, 话务分布等因素选择一种合适的信号源。

6.1.2传输方式的选择

高速公路隧道一般都位于大山之间, 林密山高, 通信传输是个重要问题。一般可以采用如下三种传输方式:

(1) 无线移频传输 (传输射频信号) 。安装无线移频覆盖端设备, 需要的较少的馈线, 造成的干扰也少, 在网络中设计更加灵活。在铺设传输光纤资源不便或者其他特殊情况下, 还可以采用无线移频直放站使得移动TD-SCDMA信号在隧道里得以延伸。隧道内电磁环境比较好, 采用此方式能取到良好的效果。 (2) 光纤有线传输 (传输射频信号) 。优点:传输的稳定性更好, 在隧道内安装的馈线减少可使用更细的馈线, 施工更方便。 (3) 微波传输 (传输基带信号) 。除了移频传输和光纤传输方式之外, 还可以选用微波传输。优点:建设速度快, 受地物地貌等环境影响较小。缺点:受气候影响, 信号传输质量会有波动, 易遭雷击, 维护工作量大。

6.1.3隧道覆盖天馈线系统的选择

(1) 同轴电缆无源分布式天线系统。同轴电缆无源分布式天线覆盖的方案设计较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益选择取决于安装条件限制。条件允许下, 可选用增益较高的天线, 覆盖距离会更远。其简化方案是用单根天线覆盖隧道。对较短的隧道覆盖来说成本最低。对短隧道, 可以在隧道口或延伸至隧道内用定向天线 (如八木天线或短背投天线) 进行信号覆盖。 (2) 光纤有源分布式天馈系统。在有些复杂的隧道环境中。可采用光纤馈电有源分布式天馈系统来代替同轴电缆无源分布式天线系统。其优点是:在室内安装的电缆数较, 可以适用更细的电缆, 采用光缆可避免电磁干扰, 在较复杂的网络中设计更加灵活, 缺点是成本较高。

6.2洞外投射方案实施

洞外投射方案, 天馈系统安装于隧道外或隧道口。该方案适用于短隧道、中隧道, 并且隧道内较宽, 隧道直没有弧度。

6.2.1隧道覆盖信号源选择

隧道覆盖要根据隧道附近的无线覆盖环境及传输、话务、现有网络设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。信号源类型通常有如下下几种:微蜂窝基站、直放站等。 (1) 微蜂窝基站+定向天线。对公路隧道覆盖来说, 由于话务量比较小, 宏蜂窝基站作为信号源较为少用。所以微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是:所需设备空间小, 所需配套设备少, 总的投资费用低。缺点:需传输资源, 扩容需换设备。 (2) 直放站。A:无线同频直放站+定向天线。优点:安装灵活、投资少、可以有效提高信号源所在小区的信道利用率;缺点:不能进行独立的话务处理、易产生自激, 需要考虑天线隔离度问题。B:无线移频直放站+定向天线。优点:信号较纯净, 不会产生自激问题;缺点:需要额外的传输用频率资源, 传输天线间要求可视, 不能有阻挡。 (3) 有线光纤直放站+定向天线。优点:利用有线光纤资源可得到纯净信号源, 可以把信号延伸到较远的距离, 信号源可以从基站耦合或从直放站耦合;缺点:需要考虑信号源基站与覆盖目标周围基站的参数设置。考虑邻区切换关系, 同邻频干扰等问题。

实际工程中, 要根据所需覆盖隧道长度, 隧道附近覆盖情况, 基站分布, 话务分布情况, 建站条件等因素选择信号源。

6.2.2传输方式的选择

同洞内分布方案类似, 洞外投射方案也可以采用如下三种传输方式: (1) 无线移频传输 (传输射频信号, 采用直放站时用) ; (2) 有线光纤传输 (传输射频信号, 采用基站和光纤直放站时用) ; (3) 无线微波传输 (传输基带信号, 采用基站时用) 。

实际工程之中, 要根据覆盖的隧道附近地形、地貌特征、现有传输资源情况、新建传输条件等因素选择合理的传输方式。

6.2.3隧道覆盖天馈线系统的选择

采用同轴电缆无源分布式天线覆盖方案设计比较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益的选择主要是取决于安装条件限制。在许可的条件时, 可选用增益相对较高的天线, 覆盖距离会更远。其简化方案就是采用单根天线沿着隧道进行覆盖。对较短的隧道是这一种成本最低的解决方案。

对于距离较短隧道。可以用在隧道口或延伸至隧道内的定向天线进行信号覆盖。根据基站的位置、隧道的长度、安装条件等因素可以选择抛物面、天线八木天线、短背射天线和角反射天线等。

6.3泄漏电缆方案实施

6.3.1隧道覆盖的信号源选择

采用泄漏电缆方案信号源的选择。隧道覆盖要根据隧道附近无线覆盖情况及话务、传输、现有网络设备等等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。此方案信号源通常采用:微蜂窝基站, 目前较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。高速公路隧道覆盖, 由于话务量较小, 较少用宏蜂窝基站作为信号源。所以微蜂窝使用较多。采用微蜂窝基站的优点是:总的投资费用低、所需设备占用空间小, 所需配套设备较少。缺点:需要传输设备资源, 扩容需要换主设备。

6.3.2传输方式的选择

同洞内分布方案类似, 采用泄漏电缆方案也可以采用如下两种传输方式: (1) 有线光纤传输 (传输射频信号, 用于基站和光纤直放站) ; (2) 无线微波传输 (传输基带信号, 用于基站) 。

实际工程中, 要根据覆盖的隧道口的地貌、地形特点、传输资源等因素选择一种合适的传输方式。

6.3.3隧道覆盖天馈线系统的选择

采用泄漏电缆进行隧道覆盖是一种常用的方式。优点是: (1) 可减小信号遮挡及阴影; (2) 信号波动范围小, 泄漏电缆信号覆盖更加均匀; (3) 泄漏电缆是一宽带系统, 多种不同的无线系统信号可以通过合路共享同一泄漏电缆, 这样使得架设多个天线系统工程安装的复杂性降低。 (4) 泄漏电缆覆盖设计技术成熟, 相对简单。缺点是:成本较高。

七、典型隧道场景覆盖方案

7.1短隧道覆盖

单洞短程隧道是最简单的隧道。由于孔洞短、通风好、洞相对较宽。采用洞口天线向内投射的方式覆盖, 就可以达到理想的覆盖效果, 且投资成本较低, 信号源的选择可根据具体情况而定。如果洞口有满足条件的信号, 可用无线直放站作为信号源。如果没有可用的信号, 可用移频直放引入较远处的信号进行覆盖。如果有现成光纤或者可以方便铺设光纤, 可用微蜂窝基站或光纤直放站进行覆盖。天线采用室外天线。如:短背射天线、八木天线、抛物面天线等方向性强的天线。从成本处罚, 可以考虑将隧道和公路一起覆盖, 或者隧道、公路以及附近村庄等区域共享一套设备。

推荐方案: (1) 洞外无线覆盖方案; (2) 共享覆盖方案 (指村庄或公路覆盖时引信号来覆盖) ; (3) 隧道内天线多采用八木天线, 或容易安装的天线。

7.2连续隧道群覆盖

如果, 公路或铁路在山脉之间穿梭会出现隧道间隔小于900米的连续隧道。隧道连续不断, 形状各异, 长短不一, 需要考虑传输、造价、施工、覆盖等更多因素。该情况主要考虑的重心在传输, 还需综合考虑覆盖, 要仔细分析每段隧道的特点和隧道之间公路的信号情况。可以根据现场实际情况采用如下几种方案: (1) 光纤分布式覆盖, BBU+RRU (适合多段短隧道) ; (2) 馈缆分布式覆盖 (适合多段长隧道) ; (3) 综合式覆盖 (无线设备和其他有线系统配合) 。

7.3中长隧道覆盖

中长隧道是指单洞长度在1Km~3Km之间, 公路隧道内部空间较宽敞, 隧道内覆盖情况在有车时和没车通过时差别不大, 天线安装较方便。可根据实际情况选用尺寸稍大的天线。中长直形隧道天线安装在中间, 弯形隧道天线安装在转弯处。或者从隧道两出口处采用不同的两个小区向内对打的方式来覆盖, 切换带设计在隧道中部。建议方案: (1) 直放站+天线分布系统 (可以是无线直放站、光纤直放站、移频直放站、视具体情况而定) ; (2) 直放站+干放分布系统 (用于较长公路隧道) ; (3) 隧道内多采用八木天线, 或用易于安装的板状天线。

7.4超长隧道覆盖

公路隧道的单洞延伸长度超过3Km可算作超长隧道。隧道延伸可能是弯曲的。“S”形或“L”形或其他形状。单独一套设备不能满足隧道的覆盖。需要多设备配合使用, 多方案综合运用。每段隧道的解决方案都可能会有所差别。必须因地制宜根据实际情况选择覆盖方案。对超长隧道;天馈线建议选择泄漏电缆或分布式天线。信号源可以选用如下方式: (1) 微蜂窝基站覆盖; (2) 射频拉远BBU+RRU覆盖 (光纤拉远) ; (3) 直放站分布系统覆盖。

八、结束语

山区高速公路各种隧道场景均可能出现。所以在进行隧道无线网络覆盖规划时一定要根据道路的实际情况灵活选择相适应的覆盖方案, 并对天馈线的安装位置、高度、天线型号的选用做现场的勘测设计。不管选择哪种方案。一定要站在网络全局的高度去考虑, 强化网络观念。还要充分考虑直放站对用户感知和系统容量的影响。确保网络运行状态最佳, 打造真正的无缝覆盖精品网络。

参考文献

[1]王文博编著.北京邮电大学出版社出版《移动通信原理与应用》

[2]中国移动资料.中国移动铁路网络优化技术方案.2011年7月

[3]华为技术有限公司技术资料

第四章 通信、信号 篇5

基本要求

第六十二条电务维护机构的设置

（一）电务维护机构遵循统一规划、统一领导、逐级负责和科学管理的原则，实行中国神华、铁路公司、电务维修单位(分公司、运输段、电务段、信号段、通信段，以下简称电务维修单位）三级管理和电务维修单位、车间（工队）、工区（作业组）三级维护模式。

（二）铁路公司应设电务主管科室或专职技术人员，检查指导电务维修单位技术管理和专业管理，督促各项规章制度落实，保证电务设备质量良好的运用。第六十三条电务设备检修、修配、测试场所的设置

（一）电务维修单位应设检修、修配、测试场所并具备相应能力，确保电务设备使用器材按规定周期进行测试、检修。

（二）电务维修单位未设置电务检修场所的，按器材轮休周期送达具有检修资质的相关机构进行检修。

（三）现场可替换的设备、器材实行入所修；可替换的电路板、模块等信号电子设备采用故障换板、块修；具备系统冗余或状态监测可靠的设备,可实行状态修。

（四）电务维修单位应成立电务试验室，负责管内电务设备的电器特性测试工作。第六十四条信号设备的雷电及电磁兼容防护

信号设备应设置防止强电及雷电危害的保安设施，电子设备应符合电磁兼容有关规定。严格执行《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》，定期对防雷装置、元件进行检查、测试和整治。第二节

信号维护

第六十五条信号设备维修的基本要求

（一）信号设备维修的修程分为日常养护、集中检修和入所修。

（二）设备维修的工作内容、检修周期、检修工时定额依据《铁路信号维护规则》的标准编制。

（三）检修计划项目、设备更换周期、检修周期的变更，按批准权限审批。

（四）采用具备自检、检测、报警、冗余等功能的信号设备监测系统，随时掌握信号设备的工作状态和变化趋势，预防可能出现的故障，逐步实现以状态修为主的维修模式。第六十六条信号设备大、中、维修计划的编制审批

（一）铁路公司编制信号设备大修计划，报中国神华运输管理部审批。

（二）电务维修单位编制信号设备中修计划，报铁路公司审批。

（三）信号设备维修计划由车间组织，按照《铁路信号维护规则》要求编制，经电务维修单位技术部门批准后执行。第六十七条信号设备大修管理

（一）信号设备大修应根据使用周期和设备现状，分别采用整体大修和局部大修方式。1．整体大修包括：自动闭塞、调度集中、大站电气集中等信号大修工程； 2．局部大修包括：淘汰局部设备、改变器材或性能的大修工程。

（二）信号设备大修均应根据计划安排，分别按件名签订设计、施工合同。大修工程建设、设计和施工单位，要明确责任，互相监督，共同保证完成大修任务。

（三）信号设备大修周期：

1．一般信号设备大修周期为15年；

2．计算机联锁、机车信号、微机监测等电子系统设备为10年；

3．信号设备原则上应按周期性进行,不得超期使用。在规定的周期内进行大修，应报中国神华运输管理部批准。

（四）遇下列情况之一,可提前进行大修：

1．系统、设备在使用中磨耗、老化已不能保证行车安全和正常使用时;2．不能满足运输提速、扩能和安全保证需求时;3．属于淘汰设备、器材或维修配件没有供应来源,不能保证使用时。

（五）大修工程竣工后，应认真按标准组织验交，不符合标准的不能通过验收。第六十八条在建工程介入监督与配合

（一）电务维修单位对在建工程（含改造、大修）应提前介入，加强工程施工监督配合，切实履行配合职责，全过程参与隐蔽工程施工的监督及配合。工程施工完毕后，应及时组织接管验收。接管单位在严格工程质量监督检查同时,对发现的工程质量问题交由施工单位立即纠正。

（二）施工单位在进行隐蔽工程施工前,应通知接管单位派员配合,掌握和监督隐蔽工程质量,填写隐蔽工程质量检查记录，并履行签认手续，作为工程验交资料。第六十九条信号设备中修

（一）信号设备中修应统筹安排，与中国神华、铁路公司重点整修项目相结合，与基建、大修、更改工程相结合，与更换淘汰设备和器材相结合，并根据设备实际状况，确定具体的中修项目和内容。

（二）信号中修应针对设备薄弱环节，积极采用“五防”（防松、防锈、防断、防卡、防雷）和“三新一化”（新技术、新器材、新工艺及冗余化）等措施，提高信号设备的可靠性。

（三）中修的项目、范围、内容及质量要求、验收标准由铁路公司制定。

（四）电务维修单位应按规定的信号中修周期,结合管内设备质量状态和运输生产需要编制信号中修周期计划表，报铁路公司批准后执行。

（五）电务维修单位根据信号中修工作计划表和信号中修工作量调查表，编制中修预算、信号中修工作明细表,报铁路公司审核、批准后执行。

（六）信号设备中修周期

1．车站、区间、道口设备的中修周期为5年； 2．机车信号设备的中修周期与机车厂修同步。

（七）中修施工中要严格执行《铁路营业线施工安全管理办法》，凡变更设备现状应按有关规定上报，经铁路公司批准后方可执行。

（八）中修后的车站（区间）应及时修改各种图纸、标识和建筑接近限界，做到正确、清晰、完整，与实际相符。

（九）中修应建立以车站（场）、区间为单位的中修技术档案。技术档案应包括：调查记录、中修预算、施工方案、安全措施、验收报告、竣工资料等，并保管至下次中修。

（十）信号中修实行三级验收制。车间（工区）对中修设备质量进行全面自验，电务维修单位组织相关车间进行验收交接，铁路公司对中修工作组织检查抽验。第七十条通信信号设备的委外维修

（一）通信信号设备委外维修的工作项目、周期、质量必须满足《信号设备维护规则》、《铁路有线通信维护暂行规则》、《铁路无线通信维护暂行规则》的技术标准。

（二）通信信号设备委外维修合同须明确维修项目、质量标准、检修周期、故障处理时限、技术支持方式、备品、备件支持和违约赔偿的具体规定。

（三）电务维修单位要定期检查委外通信信号设备的运用质量，实时监测设备运用状况，保证设备安全可控。

第七十一条信号设备动静态检查

（一）动态检查由中国神华每半年组织电务检测车对管内正线设备运用质量检查一次；铁路公司每季度组织电务检测车对管内正线设备运用质量检查一次。

（二）静态检查测试分为Ⅰ级测试、Ⅱ级测试，其测试项目和周期由铁路公司制定。第七十二条信号设备微机监测

（一）微机监测系统须具备信号设备实时监测、超限报警、存储再现、过程监督、远程监视等功能。

（二）电务维修单位须建立微机监测定期分析报告制度，充分利用微机监测系统数据，指导维修工作，掌握设备特性变化规律，有针对性地组织维修，预防设备故障，保证设备正常运用。

（三）信号微机监测系统应逐步实现铁路公司、电务维修单位、车间联网。

1．由微机监测设备完成的测试项目，不再进行人工测试。未纳入微机监测的或微机监测设备故障时，进行人工测试；

2．基建、更改、大修、中修验交时，应按规定项目进行人工测试，有关测试记录纳入验收资料；

3．电务维修单位应有专人负责微机监测设备的测试、试验和管理工作。第七十三条信号设备轮修、备用、应急器材

（一）电务维修单位应制定备用、应急器材设备管理制度，建立备用、应急器材设备台账，明确设备型号和数量，存放地点及位置，定期进行检查，保证其处于良好状态。

（二）为保证信号设备轮修(互换修)的正常进行和满足应急抢修的需要,电务维修单位、车间、工区备用适量的信号设备和器材。应急器材备用数量由铁路公司制定。

（三）基建、更新改造、大修等工程产生新增设备及器材时,按规定及时补充备用设备和器材。

第七十四条信号设备和器材的验收

（一）设备和器材投入使用前，电务维修单位须按标准对产品技术性能、技术指标及外观进行检查、测试，合格的方可使用。

（二）经入所修的设备、器材的电气特性和机械强度必须达到《铁路信号维护规则》的规定。检修和修配完成后，必须逐台验收，合格后方可出所。

（三）周期性轮修、故障修的设备、器材均应按站、区间逐台建立跟踪台账，台账应准确记载具体安装位置、检修时间和次数等。第七十五条信号设备、器材的寿命管理

（一）信号设备、器材实行使用寿命管理，超过使用寿命期限的设备、器材不得继续上道使用。信号设备、器材的使用寿命期限按《铁路信号维护规则》规定执行。

（二）加强对报废信号器材的管理,防止废弃器材流入市场。报废器材要统一回收、集中销毁,任何单位和个人均不得随意处理。第七十六条信号设备召回制度和赔偿

（一）加强信号设备质量源头控制,实行设备召回制度和赔偿办法。

（二）存在制造缺陷的设备由生产厂家召回。

（三）保修期内出现质量问题,由供应商(生产厂家)负责更换或维修。并应按国家铁路行业有关规定，在合同中予以明确。

第七十七条信号设备技术履历簿的修订、审批及上报

电务维修单位应指定专人负责信号技术设备履历编制、修改、审核工作。设备变化后及时订正，保证准确完整，并每年修订逐级上报。第三节

信号联锁

第七十八条信号联锁纪律

信号工作人员都必须严格执行信号联锁纪律，杜绝违章封连电气接点等破坏联锁关系的行为，对违反联锁纪律的行为均有权制止、拒绝。

（一）在信号设备上进行试验或采用革新项目，变更联锁图表、修改电路图、信号显示方式及器材规格均应按照相应的批准程序进行办理。

（二）信号设备联锁关系的临时变更或停止使用，须经铁路公司批准。

（三）各种监测、遥信、报警电路等必须与联锁电路安全隔离，不得影响设备的正常使用。未经铁路公司批准，不得随意借用联锁条件。

（四）未经规定程序审批不准进行信号电路和联锁软件修改，主管技术人员不到现场不准修改配线。

（五）发现联锁电路和联锁软件存在问题应逐级上报，电务维修单位应及时调查分析并向铁路公司报告，由铁路公司书面通知设计单位和设备供应商，重大问题应及时向中国神华运输管理部报告。

（六）应加强对轨道电路分路不良区段的安全管理，坚持定期测试、登记制度，发现分路不良区段，及时在《行车设备检查登记簿》登记，车站应制定严格的卡控措施，纳入《站细》，规范管理。

（七）严禁进路有关道岔未纳入联锁时开放信号，接发列车。既有线站场改造工程中，凡新接入或移设道岔，必须按信号过渡工程设计、施工。将道岔表示纳入车站联锁后方可开放相应的进出站信号机。

（八）既有设备改造时，相关图纸必须及时修改，确保图纸正确，图实相符。

（九）涉及联锁的施工图纸变更，必须由设计单位签批，施工单位报电务维修单位，并由联锁主任或联锁工程师备案。

（十）对信号电路图进行修改时，应在修改处加盖图纸修改专用章，专用章应有“修改文号、修改人、修改日期”等内容。

（十一）现场运用的联锁、闭塞、列控、CTC/TDCS等设备软件进行升级或数据变更时，必须按规定的审批程序办理。严禁进路有关道岔（含双动道岔施工中非施工的另一组道岔）未纳入联锁时开放信号接发列车或调车作业。

（十二）在进行信号设备换装开通联锁试验，涉及道岔、轨道电路等室内改动配线施工联锁试验工作时，在所有联锁试验项目完成后，交付使用前，必须进行“进路锁闭扳动道岔试验”工作，确认100%正确后，方可销记交付使用。

（十三）电气集中、计算机联锁大修换装前的模拟试验工作完成后，由联锁工程师负责对完成模拟试验的设备进行封闭，任何人不得改动配线。确需进行修改时必须经联锁工程师同意，并对修改涉及相关部分设备进行试验。

（十四）试验人是联锁关系的实施者，监护人全程监护试验过程，对试验验证结果进行记录，施工配合人员要按照分工认真做好配合验证工作，试验人对联锁关系100%正确负直接责任，监护人负同等责任。因配合人员原因，造成的联锁关系错误，要追究配合人员责任。第七十九条联锁管理

（一）信号联锁管理是信号技术管理的重要内容，贯穿于信号大修、中修、维修及基建、更新改造工作的全过程。

（二）信号联锁设备必须符合“故障－安全”原则，必须满足《技规》、《铁路信号设计规范》以及铁道行业标准的要求。

（三）信号联锁管理工作主要包括：日常联锁管理、工程验交联锁管理、联锁关系（电路）变更以及科研项目试验的联锁管理等。

（四）凡由于基建、更改、大修、施工过渡工程引起的设备联锁电路改变时，必须由具有相应设计资质的设计单位按国务院铁路主管部门颁布的标准进行设计。

（五）设计单位在交付设计文件时，必须提供特殊电路设计等有关具体说明。施工和设备接管单位在提报施工方案计划时应研究制订有针对性的、详细的联锁试验内容，明确开通时联锁试验的项目、试验方法和条件，确定必需的联锁试验时间。

（六）联锁试验由联锁试验负责人实行单一指挥，严格执行联锁纪律，联锁试验不彻底，严禁交付使用。任何单位和个人不得在联锁试验时间内干扰和影响联锁试验工作。

（七）联锁试验项目，铁路公司应根据《铁路信号联锁试验暂行办法》制定信号联锁管理办法，电务维修单位应遵照执行。第八十条计算机联锁设备使用和管理

（一）车站计算机联锁设备必须通过国务院铁路主管部门组织的技术鉴定，方可准入使用。

（二）计算机联锁软件升级或修改时，铁路公司应对其修改原因、影响范围、试验核对内容进行审批并明确安全责任。计算机联锁软件升级或修改时，电务维修单位主管联锁技术人员应进行仿真试验。试验结果须经供应商和电务维修单位双方签认。经仿真试验后的软件应双方加封，在现场经双方确认后，才能对联锁软件进行更换。电务维修单位技术部门应对开通后的计算机联锁软件进行两种形式的备份。

（三）对双机热备、二乘二取二结构的计算机联锁系统应在双套设备同步的情况下，对其中的一套（是否隔年交替进行试验由铁路公司制定实施办法）联锁关系进行全面联锁试验，并且对两套的输入、输出进行对位检查核对。

（四）落实集成商编制、复核及仿真试验验收程序，并与电务维修单位共同进行计算机联锁软件模拟试验，保证联锁关系正确无误。同时，严格联锁软件版本管理，确保现场运用版本与模拟试验最终版本一致。

第八十一条联锁管理人员的设置及要求

（一）电务维修单位须设联锁主任或专业联锁技术人员。

（二）信号车间设信号联锁技术人员，工区须明确联锁试验人员。

（三）铁路公司应加强各级信号联锁技术人员和联锁试验人员的任职资格管理，强化定期培训和考核。联锁技术人员和联锁试验人员须经铁路公司联锁试验资格培训，并取得联锁试验资格证后，方可持证上岗。第四节

机车信号维护

第八十二条机车信号维护机构的设置

电务维修单位应设置机车信号维护机构（车间），负责机车信号设备的日常检修，机车出入库检查试验、整治。

第八十三条机车信号检测基地的设置及维护

（一）机车信号检测及维护须实行专业化管理。

（二）在机车出入库所在地设置机车信号检测工区,便于作业的机车整备。

（三）机车信号检测基地应有工作场地、房舍并配备满足测试要求的设施、设备和仪器仪表（包括轨道发码环线、发码设备、机车标签测试设备、机车语音记录装置测试设备、LKJ运行记录数据转储设备、处理数据的计算机设备及传输数据的铁路计算机网络接口、通讯设备等），备有用于故障处理的备品等。机车信号发码设备检测应合理选择载频频率，低频信息。

（四）机车信号的显示，应与线路上列车接近的地面信号机的显示含意相符。

（五）要认真分析机车运用信号信息记录，对异常信息作到早发现，早通报，早预防，早解决。

（六）电务维修单位应定期对机车信号和设备进行巡视、监测、添乘检查。添乘试验检查周期由铁路公司制定。第五节

通信维护

第八十四条通信维护机构的设置

（一）铁路公司须设通信专（兼）职管理人员，负责通信全程全网的管理工作。制定通信技术标准、作业规程。

（二）骨干网、数据网、核心节点处应设网管中心（传输室或网管室），负责设备维修和日常管理工作；负责传输网运行情况的实时监控、指导故障处理、分析工作。第八十五条通信设备的管理

（一）通信设备维护应符合国家通信行业及国务院铁路主管部门颁布的相关技术标准和质量要求。同时应执行国家通信保密和信息安全等有关规定。

（二）通信设备实行安全准入及技术审查制度：

1．购置铁路通信设备，须符合国家铁路行业的装备政策和技术标准。2．电务维护单位购置新设备时需报铁路公司批准后。方可采购。

3．涉及铁路行车安全的通信设备须执行设备入网许可证制度，设备制式要相对统一。未经中国神华运输管理部批准，不得擅自在运用设备上进行试验或使用。

4．涉及技术条件、运用方式有较大改动和变化时，应提出申请，经铁路公司审核同意后，报中国神华运输管理部备查。

（三）铁路通信系统（设备）停用、启用、移设、拆除，须报铁路公司批准，跨公司的通信系统（设备）报中国神华运输管理部批准。

（四）设备和器材投入使用前，必须按标准对产品技术性能，技术指标及外观等进行检查、测试、合格后方可使用。第八十六条通信网络的管理

（一）逐步建立覆盖神华铁路的专用通信网，为运输生产和经营管理提供话音、数据和图像通信业务。

（二）树立全程全网观念，实行统一指挥，分级管理的原则。传输网及各业务网发生故障时，各级网管须积极主动，尽职尽责，服从指挥，协同配合。上部站指挥下部站，下级网管服从于上级网管，现场服从于网管的统一指挥。

（三）通信机房的环境、设备、管理、安全、质量应符合国家、铁道行业及中国神华的法规、规程、标准规定，满足设备可靠稳定运行要求。第八十七条通信设备大、中、维修周期

（一）通信线路大修周期原则上为15年。通信线路大修包括电缆和光缆线路。通信线路大修前须进行实际调查和技术鉴定，确认需要大修时，由电务维修单位提报大修计划，报铁路公司审核，经中国神华运输管理部审批后实施。

（二）通信线路中修周期原则上为5年。通信线路中修项目及内容由铁路公司制定。

（三）通信线路维修包括日常维护、集中检修、重点整治，项目、内容、周期、标准由铁路公司制定。

第八十八条通信设备的维护管理

（一）通信设备传输网应对重要业务通道进行迂回保护，重要业务节点的系统和设备应采用冗余配置。

（二）调度通信设备应满足铁路运输组织的需要，调度通信网络应保持相对独立和专用。通信维护工作应确保系统运行可靠、调度通信畅通。

（三）通信电源应保证对通信设备不间断、质量良好的供电。通信电源的容量及各项指标应能满足通信设备对电源的要求。

（四）通信维护单位须设立完整、准确、明晰的设备技术履历。设备变动应及时修改，每年全面修订一次，并报铁路公司核查。

（五）通信维修单位应对备品、备件统一管理，建立台账。备品、备件种类应满足需要，数量由铁路公司制定。第八十九条应急通信设备的管理

（一）中国神华、铁路公司应急中心须装设应急通信指挥台、值班台、服务器、音视频终端、显示设备、网管及路由器等网络接入设备。

（二）发生自然灾害或突发事件等紧急情况时，在事故突发现场应装设通信应急设备，装设通信平台、移动通信终端、图像采集设备、卫星终端等。

（三）应急通道应采取统一调度，多段管理，密切协作，树立全程全网的概念。

（四）应急通信抢险设备应由专人保管，保证良好，随时可投入使用。第九十条无线通信设备的检修

（一）按时执行检修维护计划，使设备功能及性能符合维护指标要求。

（二）及时处理各种系统、设备障碍和用户申告，利用监测、监控和网管系统迅速准确地判断并排除故障，保证通信畅通。

保持设备完好、清洁和处于良好的工作环境，努力延长设备使用年限。积极组织人员进行设备及电路分析，解决疑难故障，保证通信质量。第九十一条无线通信设备的维护

（一）无线通信漏泄同轴电缆、杆塔及配套光电缆线路采用维修、中修、大修三个修程。其他设备实行维修修程。

（二）无线通信漏缆、塔杆大修周期原则为15年。在保证安全的前提下，应根据实际运用情况可适当延长。大修主要工作项目：

1．漏缆同轴电缆、光缆线路补强、整修、杆路加固等； 2．无线、馈线、引入电缆整修、补强或更换； 3．铁塔、天线杆整修、补强或更换；

4．电源系统和防雷、接地设施整修、更换； 5．漏缆同轴电缆和区间光、电缆更换。

（三）无线通信中修周期为五年。中修主要工作项目： 1．漏缆电特性测试、整修、补强；

2．漏缆承力索、支架、吊架整修、更换；调整吊挂漏缆和电力电缆垂度；

3．无线及馈缆、漏缆及馈缆接头、阻抗变换器、直流阻断器、功分器、匹配负载和避雷装置的整修或更换； 4．中继房打号；

5．塔（杆）基础整治加固、地面硬化、更换调整拉线；塔杆垂直度调整，除锈、涂漆、注油、更换不合格紧固件；整修加固塔（杆）工作平台； 6．地线的整修、测试，整治不合格地线；

7．无线通信专用光电缆埋深不够整修、径路塌陷填充、桥隧涵水泥槽、防护钢管整修、电缆接头腐蚀检查整修，电缆电特性测试及整修，光缆接头盒、电缆交接、转换箱整修或更换、光电缆标识补充及更换，光纤衰耗测试；

8．馈电电缆和标识补充及整修、补强或更换。

中修原则上应按调度区段进行，中修项目、标准、验收办法由铁路公司制定

（四）无线维修工作包括日常维护、集中检修、重点整治。工作项目、内容由铁路公司制定。

（五）铁路专用无线通信设备的设置、使用频率，应报中国神华运输管理部批准；设备的停用、启用、移设、拆除报铁路公司批准。

麦加轻轨信号移动闭塞系统后备模式 篇6

关键词：麦加轻轨；移动闭塞；后备模式

1麦加轻轨所采用的移动闭塞系统

麦加轻轨工程信号系统首次在沙特轨道交通行业中采用了SELTRAC MB移动闭塞系统，并将于2011年5月开通。该系统是一套集中控制的信号系统，主要包括以下几个部分：系统管理中心(SMC)、车辆控制中心(VCC)、车站控制中心(STC)、车載控制中心(VOBC)。

麦加轻轨工程分为两期开通，分别采用两种运营模式：一期采用固定闭塞的后备模式；二期采用ATC模式。ATC模式采用移动闭塞原理，依据列车的最大运行速度、制动曲线以及在线路上的位置来动态计算前后列车的安全间隔。由于列车的高精确定位(以6．25米为“位置单元”)，后续列车能够以该线路区段所允许的最大速度，安全地接近距离前行列车的最后一次校核位置(此为安全制动距离的位置)。

移动闭塞系统采用列车的高定位精度以及移动授权的更新频率来提高运力，并缩短列车间隔距离，它通过与车载控制器间的数据通信来实现这些功能(而不是用轨旁信号机进行防护)。移动闭塞系统还可以安全地允许多列列车占用同一区域，而该区域在后备模式的固定闭塞系统中只作为一个闭塞分区。

另外，列车之间总保持一个安全距离。安全距离是后续列车的命令停车点和障碍物之间的一个固定距离，障碍物可以是确认了的前行列车尾部的位置。该距离是考虑了一系列最不利的条件，在仍能保证安全间隔的基础上确定的。不同的线路区域可能会定义不同的安全距离值，这是由“综合安全距离”逻辑来处理的。

安全列车间隔的监督是通过向车载子系统提供最大允许速度和当前命令停车点信息来实现的。该通信被周期性地更新以确保连续的更新对列车来说是可用的。因此，列车可以在由下列数据所定义的包络内安全地运行：最大速度；确认的停车点；制动曲线；线路坡度。

虽然SELTRAC MB移动闭塞系统具有上述优点，但考虑到它在行车调度控制理念、故障管理等方面有诸多不协调因素，因此麦加轻轨项目在较详细地了解了该套移动闭塞系统的基础上，将固定闭塞系统的应用与移动闭塞系统紧密联系在一起，制定了一套用于移动闭塞系统故障后的运营模式——后备模式。

2后备模式的概述

2.1后备模式的特点

后备模式可以根据故障影响，分为全人工后备模式和局部后备模式。后备模式下的行车是单方向的，用于使无通信列车(原因有：整个VCC故障、SMC和VCC同时故障、环线故障、VOBC故障、无VOBC车辆或列车司机要求转换到人工限制模式或切断模式等)进入固定闭塞下运营在确保安全的前提下，达到一定的运输能力。系统中的STC设备可以为其控制区域内的列车提供地面信号，以保证列车安全运行。

进路的设置是这样完成的：由中央调度员或车站值班员采取设置人工进路的方式，并将进路上有关道岔设到所要求的位置。

2.2后备模式的功能

后备模式时，轨旁信号机平时点亮红灯，在人工办理了进路、联锁条件满足的情况下开放允许信号，在禁止信号“红灯”不能点亮的情况下不能开放任何允许信号。开放的允许信号实时检查其联锁条件，如道岔位置、锁闭状态、区段空闲、无敌对进路等；非正常情况可造成已开放的信号关闭，并有相应的报警指示，且在故障恢复后，只有人工的介入才能重新开放此信号。

后备模式可以提供有限的几条进路。每架信号机有1～2条进路与其相关。如果只有一条，则该进路即为“正常”进路。所有信号机都有一条“正常”进路，有些信号机还有第二条“变更”进路。

在后备模式下，STC根据区段占用状态和道岔位置等联锁条件来设置信号机的显示。因此，一旦调度员设置了人工进路，当列车占用了该进路计轴区段时，防护该进路的信号机将显示“红灯”。当列车出清该占用区段后，如果所有的道岔都处在“正常”进路所要求的正确位置，则该区段信号机自动开放，显示“绿灯”；如果所有的道岔都处在“变更”进路所要求的正确位置，则该区段信号机自动显示“黄灯”。当道岔处于锁闭状态时，信号机才能显示开放的信号(绿灯或黄灯)，开放信号仅意味着列车能够安全停靠下一站台。

STC根据中心SMC(或处于局部后备模式的VCC)的指令或SMC本地工作站控制指令转动道岔，并依据联锁条件设置信号机的显示。假如接近计轴区段并且道岔区段均空闲，则在STC将信号机成功设置为红灯后，命令道岔开始转动；当道岔转到规定位置并锁闭后，STC检查所有的联锁条件，均符合时就将信号机设置为允许灯光显示。

如果STC收到道岔转换指令时接近计轴区段，有车且道岔区段空闲，STC则将信号机显示为“红灯”后60秒计时；一旦时间计完，若道岔区段无车，则STC开始转动道岔，使其转到规定的位置。

2.3后备模式的转换

后备模式与自动模式的相互倒换时机取决于中央调度员，而时间长短主要取决于司机、调度员以及系统中正在运行的列车数量。

当VCC故障时，中央调度员开始干预，系统将在大约60秒内从自动模式转入全人工后备模式。

只有所有的人工预留进路均已取消，所有线路上正在以人工模式运行的列车都重新进入自动模式，并且中央调度员进行干预，系统才能启用全自动运行模式，否则系统将维持原局部人工或全人工运行模式。

3后备模式的应用

移动闭塞系统可以让多个列车进入同一个计轴区段，因为这样对安全没有任何影响。但是，当系统进入全后备模式时，必须按照一定的规章步骤，将同一个计轴区段内的所有列车都分隔到各单独的区段上，并确保每个区段只能有一列车(在此之前不允许信号机显示任何前行灯光)。只有在这种前提下，才能通过信号机的显示来保证列车的安全分隔。

为实现局部后备运行，中央调度员会为故障列车或故障区段设置一个进路预留。一旦设置了进路预留，负责控制进入该区域的信号机将被置于该区域STC的控制之下。STC将防护进路预留区域的信号机置为人工模式，同时用“红灯命令”将防护人工预留进路的信号机设置为“红灯”，再通过中央调度员取消“红灯命令”，信号机显示正常状态。

进路预留应覆盖整个故障区域，该区域包括其前方车站发车端与其后方车站(含站内轨道)之间的区段。这保证了任何接近故障区域的列车，在故障区域的前一站均将被强制切换到限制(或非限制)人工模式(进路预留可以防止全自动列车或ATP保护下的人工模式列车的闯入)。进路预留后的区段必须包含有一个有效的环线边界，这样故障列车才能在经过环线边界后重新投入，并在调度命令下达后，驾驶建立通信联系的人工列车进入自动区域，转换成自动列车后，恢复自动运营。

故障修复后，由中央调度员解除人工进路预留。一旦解除，系统立即回到全自动运营方式，无须调度员进一步干预。

4系统后备模式的不足及改进建议

4.1外部设备的状态检查

在后备模式中，STC机柜的自检启动及人工办理进路时只是检查内部电路及需电子柜驱动继电器的动作状态而不检查室外设备及电路的状态正常与否，此原则与安全-故障原则不符。针对这一问题，笔者建议在现阶段后备功能设计中加以修改，将人工办理进路时软件需检查信号机的DJ状态，以判断是否开放信号。相应地，STC联锁逻辑也将有部分改动。STC机柜可以输出一路24V电源，经过DJ的吸起节点返回机柜，以检查其是否吸起，并在LSMC及SMC上有相应的状态及报警显示。

4.2人工列车与自动运行的转换方式

在局部后备使用中，人工列车需要通过调度命令进入自动区域才能转为自动列车，这与运营规定“人工列车禁止驶入正线上蓝灯信号机后方的自动区域”存在矛盾。在現阶段局部后备功能设计中需加以修改，将人工预留进路覆盖范围设置更改为“车站发车端至其后方车站(不包含站内轨道)”。相应地，STC联锁逻辑也将有部分改动。车站发车端信号机的开放需检查前方计轴区段空闲，并设置有覆盖在两架信号机之间的人工进路预留(不包含站内轨道)。信号开放后，可保证人工列车能安全停靠在下一车站。

站台内的轨道区段可作为人工区域和自动区域的“转换轨”。故障列车前方的自动列车通过计轴区段定位，在站台轨道区段有车占用时，人工预留进路防护信号机不开放；设置了人工进路后，自动列车将不能闯入。方案的局部改动保证了系统的安全可靠。

5值得注意的问题

将站台轨道区段从原来的人工进路覆盖范围内取消，使得该区域成为了自动区域，虽然可通过计轴区段空闲开放后备模式下的信号机，但计轴区段在自动模式下并不参与STC联锁，导致信号机开放后，在人工列车向前方站台运行中，有可能出现自动列车反向运行，也将该站台作为目标点，带来运营隐患。

解决办法可分为两类，一是考虑在移动闭塞系统设计中对自动列车都规定有75m左右的保护距离，除保证自动列车线路上正向运行时仍遵循这一保护距离外，在站台区域轨道上反向运行时，在该固定区域要按照75m加上站台长度距离，作为系统行车的反向保护距离，可解决自动列车反向进入站台区域带来的安全隐患问题，但该方案会牺牲站台区域的列车反向运行的追踪效率。

第二种则考虑到环线边界通常都设置在区间中，当人工列车经过人工进路预留内的环线边界后，建立了通信联系，也将避免前行至前方站台自动区域时可能出现的安全隐患。但是，需要在设计中考虑列车建立通信联系的时间与列车正常速度行驶至前方站台的时间上存在的时间差，保证人工列车在进入站台前已经建立了通信联系并预留站台轨道。同时，要考虑到车载VOBC设备投入失败的可能性，对行车存在安全隐患。该方案将不作为解决问题的最终方案。

6结语

移动闭塞系统结合固定闭塞的运营理念，在国外轨道交通及运输中都是破天荒的，信号系统又始终需要遵循“故障—安全”的原则，在调试中认识系统、改进系统都是正常的。只要在安全的前提下能提高运营效率，任何方面的改动都是值得的—后备模式为移动闭塞在轨道交通的使用提供了一个成功的典范。

参考文献

【1】阿尔卡特加拿大公司.武汉轻轨ATC系统设计综述【G】2003.

通信信号调制识别方法 篇7

1数字调制识别方法

人工识别已无法满足在存在着大量未知信号的电磁环境中进行信号实时性识别的要求。后来,人们根据信号频谱的差异研究出了自动调制识别技术。它的出现解决了一直以来依赖人工识别的重要难题。通信信号也早已不是之前的模拟信号,成为如今有较强的抗失真和抗干扰能力的数字信号,并且成本偏低。高速数字信号处理技术、计算机技术和微型芯片技术的蓬勃发展使得自动调制识别技术能够大规模的运用。归纳总结这些年国内外的研究成果,自动调制识别方法可归纳为统计模式识别、决策模式识别两种方法。

1.1统计模式识别方法

统计模式识别方法由模式识别理论衍生而来。该方法由信号预处理、特征提取和分类识别3部分组成,它们环环相扣,缺一不可。信号预处理部分为特征提取做准备,负责提供准确的数据。信号预处理的任务有频率下变频、同相和正交分量分解、载频估计和载频分量的消除等,在数字调制或中频上计算接收信号的瞬时幅度、相位和频率。 在多信道多发射源的情况下,必须将不同信号分离,确保在调制识别过程中信号的唯一性。在预处理的基础上需要依靠特征提取的功能提取信号的时域特征或变换域特征。 通过提取特征,选择和运用合适的判决准则和识别分类器, 这是分类识别的主要任务。

优点:理论分析简单,预处理简单易实现,高信噪比时信号特征易提取、适用类型多、识别性能较好。在某些条件下, 识别性能能够接近理论最优算法。在预处理精度较差、先验知识较少的非合作通信的环境下,累积模式识别方法依旧能够有较好的识别性能。缺点:算法的识别体系较繁杂,识别框架没有完备的理论基础,因而并不完善; 算法识别效果受噪声影响较大,当信道不理想时,特征比较模糊,且大多没有能够实现工程应用或工程实现的效率不高。

1.2决策模式识别方法

决策理论识别方法基于假设检验理论, 可看成是多重假设检验问题。对在干扰条件下截获的信号累积量进行理论分析与推导, 得到检验累积量, 寻找合适的门限比较, 从而形成判决准则。检验累积量的选取通常基于使损耗函数(即目标函数)最小化的原则, 采用优化或近似优化后的变量, 该变量多为似然比(LR)。由于识别器工作在非协作通信环境中, 未知信号的信息内容以及信道参数等估计误差的存在使得构造的似然比中一般含有未知参数, 对这些参数进行平均处理, 就得到平均似然比(ALR)。最早的方法有基于相位识别方法(PBC)和平方律识别法(SLC)等。这两种方法只需简单地利用信号的一些特性,运算简单,易于实现,但只能识别BPSK和QPSK信号,可识别的种类太少。

优点:其具有完备的理论基础,能够得到识别性能理论曲线,并保证在贝叶斯最小误判代价准则下其分类效果最优。 在低信噪比下也有较好的性能,并能通过其对信道信息的完备性来改进算法以保证算法在非理想信道下的识别性能。缺点:在实际应用中,似然比函数推导复杂,计算量大,难以处理。需要大量先验知识,否则参数估计或所建模型一旦与实际信道特性不匹配,算法性能急剧下降。

2非理想信道、共信道多信号调制识别

非理想信道包括通信过程中由于信道传输特性恶化导致的信道衰落,传输过程中反射现象产生的多径效应或者电子对抗中由干扰带来的色噪声、脉冲噪声等非高斯噪声。在这些非理想信道中,一些常用的调制识别方法所设定的条件无法满足,如噪声的高斯性等,因而它们的性能会下降甚至无法进行准确识别。而随着无线电的迅猛发展,无线电传输频段日益匮乏,再加上大量有意或无意的干扰信号,在同一信道的观测数据中出现两个或更多信号的情形日益普遍。

共信道多信号是指在一个信道中存在多个时域完全混叠的信号,由于观测数据中混有多个信号,因而已有的单信号调制识别算法不能直接用于多信号的调制识别。虽然信号在时域中是混叠的,但它们在频域、空域或其他域内都可能是可分的,因而处理共信道多信号识别问题主要是针对信号在其他域内的可分性。主要分为两类:一是基于信号分离的识别方法,主要应用盲源分离的思想,其实质是将多信号问题转化为单信号问题; 二是基于直接特征提取的方法,其关键在于寻找信号明显可分的特征域。

3展望

移动通信信号 篇8

在现代战争中,随着现代电子技术的发展,有源雷达面临着4大威胁:电子干扰、反辐射导弹、超低空突防及隐身技术。因此,雷达系统必须具有四抗能力,才能在战争中生存[1]。相对的,基于民用移动通信信号的无源雷达由于系统本身不辐射电磁波的工作特性而具有隐蔽接收,不易被敌方发现、工作于米波频段,对这一频段材料隐身效果差等优点[1,2,3]。因此,针对基于民用移动通信信号的无源雷达展开相关技术成为未来雷达发展的一个重要方向[1,4]。

基于民用移动通信信号的无源定位系统利用GSM基站信号或CDMA基站信号作为照射源,通过接收运动目标对这些照射源的反射信号,来获取目标空间位置信息,从而实现对目标定位。而TDOA定位则是一种重要的无源定位方法,它是通过处理接收站采集到的信号到达时间的测量数据来实现对辐射源的定位,适用于基于民用移动通信信号的无源定位系统。对于TDOA方法而言,由于其应用的广泛性,引起了众多学者的研究[5,6,7,8,9],较为经典的如Chan提出的最小二乘算法[5],Foy提出的Taylor级数法[6]。其中,Chan氏算法[5]与一些定位算法的基本原理一样,如Friendlander所提出的去距离最小二乘法[7],Chan和Yau提出的近似极大似然法[8]以及Stoica和Li提出的渐进迭代最小二乘法[9]等,都是将关于距离差的非线性方程进行一定的转化,再将目标达到各基站的距离作为未知数,从而得到一个线性方程组,再对该方程组进行求解从而得到目标的位置,之后利用目标到达各基站的距离作为一种约束关系,进一步提高对目标位置的定位精度。而Taylor级数展开算法的基本原理则是将距离差在接近真实目标的位置处进行一阶Taylor展开,再利用已经获得的距离差进行迭代求解,直到前后两次迭代获得的位置距离小于一个设定的门限。该算法虽然定位精度较高,在测量误差较小时,可以接近卡拉美罗下限,但是需要一个较好的初始值来近似目标位置,若该初始值离目标位置较远,则直接进行迭代有可能产生迭代发散或者收敛到一个错误的值。

本文主要针对基于民用移动通信信号的无源定位系统中Chan氏算法和Taylor级数算法展开研究,通过对两种算法实现过程进行分析,并在不同的基站配置下,利用蒙特卡罗仿真与各基站配置情况下的定位精度卡拉美罗下限进行了比较,发现当测量误差的均方差较小时,利用Chan氏算法和Taylor级数算法均可以逼近于卡拉美罗下限。

1 基于民用移动通信信号的无源定位模型

如图1所示为某一时刻基于民用移动通信信号的雷达目标定位模型。系统通过不同移动基站和一个系统接收站相互配合来完成对空中目标的定位。当目标进入探测区域时,照射到目标上的基站辐射信号会被反射,这些反射波信号的部分能量会被接收站所接收。通过利用直达波信号与目标反射信号进行广义相关,即可获得目标回波信号的时延。

在获得各基站目标回波信号时延后,可利用TDOA算法对目标进行定位。以接收站位置为原点建立坐标系,同时定义基站i坐标位置为Xi=[xi ,yi],i=1,2,⋯,N(N为基站的个数),目标位于x=[x,y]处。在不考虑噪声的情况下,假设基站i发射信号与基站j发射信号的到达时差为τi*,j,由于电磁波在空气中的传播速度恒定,因此可以得出:

式中:Ri=‖x-Xi‖和Rj=‖x-Xj‖分别表示从目标到基站i和基站j的距离,符号“*”表示没有噪声时的实际值。利用式(1)可以构造一条双曲线,并且在不考虑噪声的情况下,目标必然位于该双曲线上。

由于每一基站对应的目标回波时延已知,在不考虑噪声的情况下,可得到有多个基站对所形成的距离差ri*,j,从而构成双曲线方程组,对该方程组求解(即查找双曲线的焦点),便可得到目标的位置。由该方程组的性质可知,利用不同基站作为参考基站计算时延差,所构造的双曲线方程组,等效于利用某一特定基站作为参考基站所构造的方程组。因此,本文假定以基站1作为参考基站,则基站i对应的距离差为:

对式(2)进行移向并求平方可以得到:

整理后,可得:

对式(4)所构成的方程组进行求解,即可完成对目标的定位。

2 经典的TDOA定位算法

2.1 Chan氏算法

在Chan氏算法中,将式(2)中目标达到各基站的距离Ri视为一个未知数,并进行相应的转化,从而得到如式(4)的一个线性方程组,通过对该方程组求解从而得到目标位置的粗略估计结果。然后,利用Ri=x-Xi作为约束关系,再对目标位置进行一次求解,以此来进一步提高对目标位置的定位精度。

由双曲线方程组的性质可知,当双曲线的个数达到两个以上时,才会存在交点,通过寻找交点完成对目标的定位,这就要求基站数目必须在三个以上才能实现对目标的定位。由于计算方式不同,可将三个基站和三个以上基站情况进行分开讨论:

(1)三个基站情况下

当有效的测量基站数量为三个时,通过对回波信号与直达波信号进行广义相关,可以得到三个有效的到达测量值,代入式(4)进行求解。但在求解之前,要求假设R1已知,则通过求解可得到目标位置:

可见,利用式(5)得到的x和y的值,均可利用距离R1表示,然后将这一结果代入R1=‖x-X1‖中,得到一个关于R1的一元方程,求解得到R1的值,由此可获得目标的位置坐标[x,y]。

(2)三个以上基站情况下

在有效测量基站数目在三个以上时,可以获得TDOA的测量值数目将大于或等于式(4)中未知值的数目,此时可充分用获得的TDOA测量值冗余特性得到更加准确的目标位置坐标。具体方法是:在目标与无源雷达系统距离较远的情况下,可假设目标到各基站的距离相等,且均为R1,利用最小二乘算法对式(4)求解,利用所得结果和附加的Ri=‖x-Xi‖作为约束条件进行第二次求解,最终得到目标更为精确的估计位置。

在考虑噪声的情况下,由于在接收站计算所得到的距离差为:

式中:ni,1表示基站i对应的测量误差。因此:

对上式进行移项,并求平方:

整理得到:

用向量表示为:

其中,

定义向量n=[n2,1,…,nN,1]T,那么:

其中,符号“⊙”表示Schur乘积(各元素分别相乘),且:

符号“diag{}⋅”表示以括号中向量为对角线元素的对角矩阵。对于远程目标而言,通常情况下,测量误差远远小于目标和各基站之间的距离,即n≪Ri*,所以可以将式(11)中的第二项忽略掉,即:

那么可以得知误差矢量ψ的均值和协方差矩阵分别为:

式中Q=E[nnT]表示测量误差的协方差矩阵。在式(10)中,za中元素R1与目标的位置有关,因此该式仍是一个非线性方程组,为此可首先假定距离R1与目标的位置无关,再通过最小二乘算法进行第一次求解,则za的估计值为:

由于矩阵B中含有目标与各基站之间的距离,误差矢量ψ的协方差矩阵Ψ仍是一个未知量,因而需要做进一步的近似。

当目标距离较远时,可以近似B≈R1*I,那么:

当目标距离较近时,利用上式进行计算可以得到一个初始解,然后利用该初始解得到的矩阵B,将矩阵B代入式(15),计算出误差矢量ψ的协方差矩阵Ψ,并将Ψ代入式(17)就可以得到更为准确的目标位置。为进一步提高精度可以将式(15)和式(17)进行多次迭代处理,但一般只需要一次计算就可以得到较为精确的结果[10]。

在上述过程中,假定了R1与目标位置x无关。然而,实际上R1=‖x-X1‖,正是有目标位置x所决定的。因此可利用这一距离约束关系,结合最小二乘算法进一步提高定位精度。具体方法是:

首先计算通过式(17)得到的za的协方差矩阵。由于矩阵Ga中包含随机量ri,1,因此可以采用一阶扰动分析方法进行计算,在有噪声的情况下,式(10)表明:

其中,ΔGa=Ga-Ga*,Δh=h-h*。

令za=za*+Δza,由式(15)可得:

保留一阶扰动分量,可以得到[5]:

从而可以得知矢量za的均值和协方差矩阵分别为:

同时定义矢量za的第1和第2个元素为:

式中:e1和e2分别为两个元素的估计误差。利用距离约束关系R1=‖x-X1‖可以得到:

其中:

利用最小二乘算法可知:

其中:

同样,与第一步最小二乘算法相似,由于矩阵Ψ′中含有辐射源的真实位置,它也是一个未知量。但B′可利用式(17)得到za的计算结果值进行近似,Ga*可以利用Ga近似。由此,完成对矢量za′的估计。但是需要注意的是,所以目标的位置估计结果可能有4种可能性,即:

不过,可以通过结合式(17)得到的结果与式(29)的结果进行比较,从而决定最终的定位解。

2.2 Taylor级数算法

Taylor方法是一种基于Taylor级数展开的最小二乘估计的迭代算法。其方法为:首先,在目标位置的初始猜测点用Taylor级数展开,并忽略高次项的影响,将非线性方程转变为线性方程;然后,采用最小二乘算法对目标估计值的偏移量进行估计,并用估计的偏移量修正目标位置,不断迭代,直到估计的目标位置接近真实位置。

前面已知:

其中:

假定目标的坐标初始猜测值为(x0,y0)(非真实坐标),将上式利用Taylor级数在该坐标处展开,忽略高次项,得到:

其中:

此时利用最小二乘算法可得:

式中Q为测量误差的协方差矩阵。在下次递归中,令:

设定一个门限ε,如果|Δx|+|Δy|<ε,停止迭代,否则重新代入该迭代公式,重新计算得到一个新的Δ,再次进行判定。当迭代结束后,得到的(x0,y0)值即为目标位置估计值。

从Taylor级数展开可以得知,在进行计算前,需要一个与实际值较为接近的初始猜测值,才能保证算法收敛,否则有可能导致算法结果收敛到一个错误的值或不能收敛。

但是,可以采用Chan氏算法中第一次最小二乘算法计算得到的估计值来作为目标的初始猜测值。

3 数值仿真与分析

在仿真中,以接收站为原点建立坐标系,并采用了两种基站网络结构,分别为:A类基站坐标分别为[0,0],[-R,0],[R,0],[0,-R],[0,R];B类基站坐标分别为:[0,0],[3 R,0],[3 R 2,1.5R],[-3 R 2,1.5R],[-3 R,0],[-3 R 2,-1.5R]和[3 R 2,-1.5R],其中R=20 km。

针对以上两种基站网络结构,目标位于[25,25]km处,各基站对应的测距误差的均方差相同,图2(a)给出了在A类基站网络结构下,其卡拉美罗下限、Chan氏算法定位误差的均方值、Taylor级数算法定位误差的均方值随测距误差变化的曲线和Taylor级数算法联合Chan氏算法时定位误差的均方值随测距误差变化的曲线。单独使用Taylor级数算法时假设目标的初始位置为[24,26]km。图2(b)则给出了B类基站网络结构下,四种定位误差变换曲线。为了保证仿真的正确性,在每种TDOA测量误差条件下,进行1 000次蒙特卡罗仿真。

从图2中可以看出在仿真条件要求的情况下,B类基站网络结构对应的各算法的性能优于A类基站网络结构,这主要是因为前者可以比后者多提供两组TDOA测量值,即利用更多的信息完成对目标的定位。

4 结论

本文详细分析了基于民用移动通信信号的无源定位系统的定位模型和适用于该系统的Chan氏算法和Taylor级数算法的实现过程,并在不同的基站配置下,利用蒙特卡罗仿真与各基站配置情况下的定位精度卡拉美罗下限进行了比较,发现当测量误差的均方差较小时,利用Chan氏算法和Taylor级数算法均可以逼近于卡拉美罗下限。

摘要：基于民用移动通信信号的无源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及抗干扰能力强、系统简单可靠等优点,近年来受到各国的重视,得到了较快的发展。针对基于民用移动通信信号的无源定位系统中Chan氏算法和Taylor级数算法的实现过程展开分析研究,并在不同的基站配置下,与其相应的定位精度卡拉美罗下限进行了比较,发现当测量误差的均方差较小时,利用Chan氏算法和Taylor级数算法均可以逼近卡拉美罗下限。

关键词：民用移动通信信号,TDOA定位,Chan氏算法,Taylor算法

参考文献

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[3]王卓,王立志.一种单源单站模式下空间无源定位新技术研究[J].现代电子技术,2011,34(15):15-18.

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有轨电车通信信号技术分析 篇9

一、有轨电车运营基础

近年来, 我国地铁和轻轨交通发展迅猛, 技术达到国际一流水平, 先进的设计理念及各种经验的积累, 均有效促进了我国有轨电车的发展。因此, 有轨电车的建设尤其是通信信号技术等, 可以充分利用或借鉴地铁与轻轨的相关技术。遵守城市道路行车规定是有轨电车安全行驶的有力保障。因有轨电车与行人及其他交通工具混行, 要经常穿过道路交叉口, 因此, 有轨电车的运行中不确定因素远大于地铁和轻轨系统。

二、通信信号系统关键技术

(一) 安全技术

有轨电车在运行当中时常有事故发生, 使得乘客、行人受到很大伤害。由于有轨电车的紧急制动速度是地铁车辆的一倍, 造成人员受伤风险的概率很高。

(二) 正线道岔控制

有轨电车的道岔控制方式与地铁、轻轨有很大不同。正线道岔控制有三种方式, 是通过列车运行时挤压力进行道岔控制。

1. 集中控制

有轨电车运行至道岔时, 采用车地无线通信系统, 可以将有轨电车的相关信息发送至控制系统中, 控制系统在接收到控制信息之后, 即可处理相关的信息。采用集中控制的形式可以缓解驾驶人员的驾驶压力, 保证列车运行的安全性。

2. 驾驶人遥控

在有轨电车进入到控制区域之后, 即可按照需求来获取相关的控制权, 只要驾驶员操作车载设备, 即可转换位置, 此外, 还可以满足信号开放与自动锁闭的要求, 有效提升了控制的精度。

(三) 信号优先控制

有轨电车的客运能力比公共汽车要强, 因行驶路线多为城市的主干道。所以, 对交通安全及其他车辆的有序通过非常重要。有轨电车优先通过是交通信号系统的主要功能特点, 尤其是在平面交叉路口。

1) 主干路与主干路的道路平面交叉口, 是指城市道路交通量与有轨电车道路交通量持平时道路平面交叉口。控制原则是用最小绿灯原则和均衡通过策略。因有轨电车必须有足够的行车间隔, 预计到达交叉口的时间及较大运行惯性的特点, 能给有轨电车一定的信号优先权或适度优先通过交叉口的权利, 是交通系统有序运行的关键因素。

2) 在主干道和次干道的交叉路由位置, 是可以让有轨电车优先进行通行的, 在交通信号灯亮红灯时, 维持原有的行径方式, 在交通信号灯变成绿灯之后, 可以适当延长信号的控制时间, 直至电车通过路口。

3) 主干道与支路道路平面交叉口。对主干道采取绝对优先通行的控制方式。当有轨电车运行至支路交叉口时, 支路保持禁止通行, 主干路有轨电车通过后, 再允许支路车辆通行。

三、有轨电车智能交通系统的完善措施分析

与传统的轻轨和地铁不同, 有轨电车有着自身的独特性, 一个完善的智能交通系统, 必须要满足几项功能的要求:

1) 列车定位功能。利用国家北斗卫星、地面应答器、速度传感器、地面信息环路等各种方式实现电车的定位。

2) 运营调度与列车追踪管理功能。对车辆实行跟踪定位, 通过调度中心及车载智能系统实现调度管理。

3) 乘客信息管理功能。调度中心要及时为站台、车上乘客提供实时的线路和车辆信息及城市道路交通、地铁轻轨线路的换乘信息。

4) 应急管理功能。在具体的工作过程中, 管理人员可以利用视频监控系统来获取相关的信息, 并借助无线通信系统来对驾驶人员提出危险警告, 提升他们的预警能力, 避免出现交通事故。

智能交通系统由系统平台、综合客运、定位、资源管理与维修系统有机组成, 该种系统可以应用于公共交通的信息交换工作中, 而网络管理系统则是由车地无线传输、有线传输系统组成, 这一系统肩负着对停车场、运营调度中心、车站、车地之间的信息传递, 在通信技术的发展下, 无线传输技术也逐渐的发展成熟, 在整个交通系统中占据着越来越重要的地位。

四、结语

总之, 随着我国地铁、轻轨技术的逐渐成熟, 积极促进有轨电车的项目的蓬勃发展。在成熟的地铁、轻轨技术上, 加快推广有轨电车的进程, 是我国当前发展的迫切需求。

摘要：目前, 有轨电车的规划与建设已经受到了政府部门的关注, 有轨电车由于技术上的优势, 在城市共同交通中有着极为重要的意义。以下就针对有轨电车通信信号技术的应用展开探讨。

关键词：有轨电车,通信信号技术,分析

参考文献

[1]罗淼, 米根锁.BP神经网络在城市有轨电车GPS/R FID组合定位中的应用研究[J].铁道标准设计, 2014 (12) .

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[3]庄珍花, 王伟.电源零地电压对地铁通信信号系统的影响分析[J].铁路通信信号工程技术, 2012 (03) .

数字通信信号自动调制识别技术 篇10

1 数字通信新信号调制技术

1.1 通信中的调制技术

在数字通信信号自动识别调试技术的实际应用过程中, 对原始信号进行频谱搬移, 以保证其有效的满足复杂信道内对信号的传输要求, 就是信号调制的作用。那么在实际传输过程中, 以信号发送端所发出的信号作为演示电信号, 其传输过程中频率较低, 信道传输存在一定难度。那么这就要求相关技术人员加大力度对原始电信号进行处理, 促使其成为具有高度适宜性的信号, 从而更好的满足信道传输对原始电信号的频率要求, 切实提高数字通信质量。在此种情况下, 已经经过处理的电信号为已调信号, 已调信号具有良好的应用价值, 其不仅能够在信道内进行稳定精准的传输, 自身还能够进行信息的携带, 从而促进数字通信信号传输工作的顺利进行。

就总体情况来看, 通信信号调制技术在信号传输过程中发挥着重要的作用, 有助于提高信号传输的稳定性和时效性, 因此在通信领域内, 适当的信号调制技术能够有效的维护数字通信系统的稳定高效运转。

1.2 数字调制样式

在数字通信系统中, 数字调制的样式具有一定的丰富性和多样性, 以载波信号参数的不同为依据将数字调制样式进行划分, 可以分为幅度键控ASK, 相移键控PSK, 频移键控FSK以及正交幅度调制QAM等, 在数字通信领域内得到比较广泛的应用。本文主要对这几种常用的数字调制样式进行分析和探索。

振幅键控在实际应用中, 载波的振幅与数字基带的变化之间存在着密切的联系, 进而开展信息传递活动, 是一种现代化的数字调制方式, 当前振幅键控调制方式中, 主要以二进制振幅键控为主, 展现出两种不同的载波幅度变化状态, 并以二进制中的0和1来分别对应, 进而对信号的精准程度进行合理化控制。二进制振幅键控信号的产生, 可以看作是模拟振幅调制方法和数字键控调制方法的功劳。就整体情况来看, 多进制振幅键控与二进制振幅键控的调制原理存在高度的一致性, 但是差别在于, 多进制振幅键控能够对多元幅度值的载波进行准确的传输, 因此其在信号传输方面, 可以看作是多个二进制振幅键控信号的积累。

频移键控能够随着数字基带信号变化的载波频率的变化来实现信息传输, 二进制频移键控中, 以二进制中的0和1来分别对载波信号频率进行控制。相关研究资料显示, 二进制频移键控信号与二进制振幅键控信号之间存在着密切的联系, 在实际应用过程中, 两个二进制振幅键控信号可以等同于一个频移键控信号, 并通过模拟调频电路和键控法来产生二进制频移键控信号, 从而在一定程度上提高数字通信信号质量。就二进制频移键控信号的产生方式来看, 模拟调频法在实际应用过程中的实现方式比较简单, 而键控法在实际应用过程中具有良好的稳定性, 通信信号的转化速度较快, 能够有效的满足数字通信信号传输的质量要求。

相移键控在实际应用中, 以数字基带信号的变化为依据, 实现载波相位的变化, 进而完成数字通信信号传输工作。在数字通信过程中, 载波相位变化的方式具有多样性和复杂性, 以此为依据进行划分, 主要由绝对相位键控和相对相位键控。二进制相位键控中, 载波相位状态主要由0和π两种, 并以与以上两种键控相同, 都由二进制信息中的0和1分别对应。就二进制相移键控信号产生方式的实际来看, 主要以模拟调制法和键控法为主要方式来促进相移键控的产生。

2 数字信号调制识别技术的类型

2.1 以决策理论为依据

就数字信号调制识别技术的总体情况来看, 基于决策理论的数字信号调制识别技术主要是在对决策理论进行合理化利用的基础上, 通过调制算法来对信号进行调制。随着现代社会科学技术的有效应用, 数字信号调制识别技术逐渐成熟, 并得到数字通信领域的广泛应用, 使用频率相对较高。

使用这种信号调制识别技术第一步就是要根据接接收到的信号的瞬时特征进行特征参数构造, 再选取合适的判别方法, 将构造的特征参数和门限值作比对, 以此来完成信号调制样式的识别工作。在使用这种调控识别技术时还会遇到一些问题, 这些问题的存在可能会影响信号传输的质量。常见的问题有非弱信号段判决门限的选取和确定特征参数的门限值的选取。如何解决这两个问题成为人们关注的重点。

2.2 基于高阶累积量的数字信号调制识别技术

最早使用信号调制识别技术都是以二阶统计量为基础的进行的, 但随着科学技术的发展以及信号传输要求的提升, 人们逐渐发现以二阶统计量作为信号调制识别的基础是有很大的局限性的, 在这种背景下, 以高阶累积量作为分析工具的通信信号调制识别技术应运而生。这种调制识别技术克服了二阶统计量的缺点, 具有更为广阔的应用前景, 现在已经成为通信领域中较为常用的一种信号调制识别技术。

2.3 基于人工神经网络的数字信号调制识别技

基于人工神经网络的数字信号调制识别技术是在以决策理沦为依据的信号调制识别技术的基础上发展起来的。基于决策理沦的调制识别技术是一种传统的信号调制识别方法, 随着科学技术的不断发展, 这种技术愈加成熟, 但在实际的使用过程中却发现它具有一定的缺陷性。针对这种情况, 专家提出了基于人工神经网络的数字信号调制识别技术, 这种技术具有自动选取参数的判决门限的优势。

结束语

就现代社会科学技术发展的实际情况来看, 数字通信信号自动调制识别技术具有很强的应用价值, 在一定程度上满足通信环境下信号传输的实际需求, 当前数字通信信号自动调制识别技术在通信领域内取得了比较好的发展成果, 但是仍不免存在一些问题, 有待相关专家和技术人员加以解决, 从而提高数字通信质量, 推进社会的现代化发展。

摘要：当前数字通信信号处理技术得到一定程度的发展, 与之相伴的是通信环境质量的降低, 此种情况下严重制约了通信行业的发展。现代社会科学技术的进步, 对数字通信信号识别技术提出了严格的要求, 本文就数字通信信号自动调制识别技术进行简要分析, 仅供相关人员参考。

关键词：数字通信,信号,自动调制识别技术

参考文献

[1]王晓侠, 窦红真, 王芳.基于小波分析的调制识别技术研究[J].数字技术与应用, 2013 (10) .

[2]李少凯, 董斌, 刘宁.基于谱线特征的MPSK调制识别[J].通信技术, 2010 (08) .