基于扩频通信的铁路货车定位方法研究

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随着铁路自动化水平的提高,高速列车等客运列控系统越来越完善,货物运输列控的实时性相对较差;如何在不进行大规模改造线路的前提下,对货运列车进行实时定位,是目前铁路运营中所需要面对的重要问题之一。本文根据扩频通信关键技术的原理和适用特点,利用信息发送和接受的时间差和强度差值测量伪距。伪距值作为算法中的重要参量,计算出货车位置坐标的估计值。根据码片速率和对比算法生成的货车实际坐标,得到定位误差。最终提出采用扩频通信和射频定位相结合的定位方法。本文阐述了列车位置信息在列控系统中的意义,介绍了目前定位技术在国内外的发展现状。分析了扩频通信的关键技术,包括:香农定理、选择扩频码、系统同步和仿真;阐述了可高精度定位的射频通信系统,包括:射频通信的方式、确保应答器间信息不会互相干扰的防碰撞算法,使用射频设备进行了实验,采集到射频设备响应时间数据,为估算出该方法的定位精度提供了依据。针对多货车(多用户)同时定位的识别问题,采用CDMA技术解决用户身份识别问题。建立了三种定位算法:AOA算法、TDOA算法、RSSI算法的模型,进行仿真;根据仿真结果,得出采用扩频通信一射频应答相结合的方法能够达到货车定位的要求。
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