【摘 要】
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我国高速铁路蓬勃发展,列车运行速度和运输量都在不断升级,对铁路系统安全性能的要求也愈发严格,关注电磁骚扰对于列车运行的影响至关重要。而随着数字无线通信的发展,准峰值检波、有效值检波等传统的通信性能评估方法易受到检波器参数的影响,同时并不能很好的适应和满足数字无线通信传输的干扰效应评价需求。对于APD统计结果与通信系统误码性能之间的关系,学术界有很多深入研究,APD专用测量仪也不断完善。APD描述骚
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我国高速铁路蓬勃发展,列车运行速度和运输量都在不断升级,对铁路系统安全性能的要求也愈发严格,关注电磁骚扰对于列车运行的影响至关重要。而随着数字无线通信的发展,准峰值检波、有效值检波等传统的通信性能评估方法易受到检波器参数的影响,同时并不能很好的适应和满足数字无线通信传输的干扰效应评价需求。对于APD统计结果与通信系统误码性能之间的关系,学术界有很多深入研究,APD专用测量仪也不断完善。APD描述骚扰信号幅度的一阶统计特性,能够提供更全面的电磁骚扰信号统计特征信息。同时,众多研究结论均表明APD与通信系统的误码率（Bit Error Rate,BER）有密切联系,可以根据APD测量结果评估骚扰对通信系统的影响。本文研究了基于电磁骚扰信号的幅度概率分布（Amplitude Probability Distribution,APD）测量值的无线通信误码性能监测系统。主要工作内容包括:研究APD测量技术以及PAM、PSK、QAM三种通信制式下APD与误码率的映射算法,使用NI硬件平台和LabVIEW软件平台搭建基于APD的无线通信误码性能监测系统,以及搭建PSK和QAM制式下的验证平台。本文主要开发了监测系统的两个主要功能模块:APD统计模块以及误码率转换模块。射频前端接收信号后传至FPGA,经过前级处理、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）以及求模计算,实现多频点的区分,并进行APD的基础统计,再将FPGA处理的数据通过直接存储器访问（Direct Memory Access,DMA）传输至上位机,实现APD的最终计算以及APD-误码率的转换,通过波形控件显示最终结果。并在此基础上通过自主搭建的PSK、QAM制式验证平台和无线通信综测仪,对监测系统进行了测试验证。试验结果验证了本文搭建系统的有效性。对无线通信传输通道注入相同统计特征的高斯白噪声干扰,通过调整信噪比,对比本文提出的三种方法所获得的误码率结果。验证平台仿真结果与监测系统估计结果偏差约为0.09,综测仪实测结果与监测系统估计结果偏差约为0.03,表明利用监测系统获得的误码率与验证平台的仿真误码率、综测仪的测试误码率有较好的一致性。
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