智能交通系統(tǒng)中的車(chē)對(duì)車(chē)寬帶無(wú)線(xiàn)信道建模.pdf

1、隨著人們生活節(jié)奏的不斷加快和路面運(yùn)行車(chē)輛的爆發(fā)式增長(zhǎng)，公路交通擁堵和公路、鐵路交通事故頻發(fā)成為困擾整個(gè)社會(huì)的難題。智能交通系統(tǒng)中的車(chē)載互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⒐方煌ㄖ械钠?chē)和高速鐵路中的列車(chē)分別連接起來(lái)，使每輛車(chē)維持一個(gè)一定范圍內(nèi)的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，以預(yù)防碰撞事故發(fā)生。同時(shí)，車(chē)載互聯(lián)網(wǎng)還能有效調(diào)度公路車(chē)輛運(yùn)行，為車(chē)輛提供合理且最優(yōu)的運(yùn)行路線(xiàn)，以緩解部分地區(qū)的擁堵局面?？梢哉f(shuō)，車(chē)載互聯(lián)網(wǎng)為現(xiàn)代交通運(yùn)輸智能化管理提供了解決方案，而這一切有賴(lài)于一個(gè)切

2、實(shí)有效的車(chē)載無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。眾所周知，無(wú)線(xiàn)信道建模工作是無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重中之重。因此，我們必須廣泛而深入地開(kāi)展車(chē)對(duì)車(chē)無(wú)線(xiàn)信道建模工作。
　　本文整體研究思路是將車(chē)對(duì)車(chē)通信細(xì)分為汽車(chē)對(duì)汽車(chē)通信和高速鐵路列車(chē)對(duì)列車(chē)通信兩個(gè)分支。首先結(jié)合車(chē)對(duì)車(chē)通信所獨(dú)具的高速移動(dòng)、高多普勒頻移和低天線(xiàn)高度等特點(diǎn)，建立了車(chē)對(duì)車(chē)寬帶無(wú)線(xiàn)信道建模理論和方法。研究了大尺度路徑損耗和陰影衰落，小尺度均方根時(shí)延擴(kuò)展、多徑延遲線(xiàn)模型、多徑萊斯K因子和多徑包絡(luò)相關(guān)性等寬

3、帶無(wú)線(xiàn)信道建模指標(biāo)。改進(jìn)了無(wú)線(xiàn)信道沖激響應(yīng)表達(dá)式，以突顯車(chē)對(duì)車(chē)通信中的多徑生滅特性。提出了適于車(chē)對(duì)車(chē)無(wú)線(xiàn)信道建模的統(tǒng)計(jì)概率分布，以反映多徑包絡(luò)的小尺度快速時(shí)變特性。同時(shí)，闡釋了改進(jìn)的非幾何統(tǒng)計(jì)和二維幾何統(tǒng)計(jì)兩種建模方法在車(chē)對(duì)車(chē)無(wú)線(xiàn)信道建模中的深刻內(nèi)涵和內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)為模型中的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、靜態(tài)散射體和漫散射體賦予高度維度，本文首次將基于計(jì)算機(jī)仿真的汽車(chē)對(duì)汽車(chē)非幾何統(tǒng)計(jì)性建模方法從二維空間拓展至三維空間。
　　其次，在汽車(chē)對(duì)汽車(chē)無(wú)

4、線(xiàn)信道建模方面，本文以無(wú)線(xiàn)電波傳播環(huán)境為驅(qū)動(dòng)，劃分了汽車(chē)對(duì)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)傳播場(chǎng)景，建立了汽車(chē)對(duì)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)傳播場(chǎng)景四級(jí)架構(gòu)。以此為基礎(chǔ)，遴選車(chē)輛視距傳播、車(chē)輛部分視距傳播（斜坡和立交橋）、車(chē)輛非視距傳播和車(chē)輛停車(chē)場(chǎng)環(huán)境等四大典型汽車(chē)對(duì)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)通信傳播環(huán)境，采用改進(jìn)的非幾何統(tǒng)計(jì)性建模方法，首次在這些場(chǎng)景中從大尺度路徑損耗，小尺度均方根時(shí)延擴(kuò)展、多徑延遲線(xiàn)模型、多徑萊斯K因子、多徑相關(guān)性和多徑生滅性等寬帶無(wú)線(xiàn)信道建模指標(biāo)出發(fā)，提出對(duì)應(yīng)的寬帶無(wú)線(xiàn)信道模

5、型，以探求視距出現(xiàn)程度對(duì)汽車(chē)對(duì)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)信道特征的影響。同時(shí)，搭建部分視距場(chǎng)景中斜坡和立交橋環(huán)境無(wú)線(xiàn)傳播信道仿真平臺(tái)以驗(yàn)證實(shí)測(cè)信道模型的準(zhǔn)確性。首次將繞射損耗計(jì)算引入汽車(chē)對(duì)汽車(chē)幾何統(tǒng)計(jì)仿真平臺(tái)中，從高度維度入手建立由橋體和坡體遮擋引起的陰影衰落損耗模型，從而擴(kuò)大了非幾何統(tǒng)計(jì)性建模方法的可用范圍。
　　最后，對(duì)于高速列車(chē)對(duì)列車(chē)無(wú)線(xiàn)信道建模，本文劃分了高速鐵路列車(chē)對(duì)列車(chē)無(wú)線(xiàn)傳播場(chǎng)景。為解決同軌列車(chē)在間隔10Km情況下的直接通信問(wèn)題，搭建