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本文作者：阮一凡1黃健1張東升2作者單位：1.中國鐵道科學研究院標準計量研究所2.中國鐵道科學研究院鐵道科學技術研究發(fā)展中心

分集接收技術

在山區(qū)隧道地區(qū)，障礙物的阻擋使得無線通信質量大幅下降，分集接收技術能夠減輕這種影響。在多個支路上接收相關性很小的載有同一消息的信號，然后通過合并/選取后輸出，這樣便可以在接收端降低無線通信信號衰落的概率。目前，較多采用的分集接收技術主要有空間分集和頻率分集。空間分集是利用多副接收天線獨立地接收統(tǒng)一信號，然后選擇質量較好的信號進行輸出；頻率分集是通過多個頻率的載波同時發(fā)送和接收同一信息，然后選擇質量較好的信號輸出，即利用不同的載波在衰落特性的差異，實現(xiàn)降低信號衰落的概率，提高無線通信傳輸質量。

無線同步操控通信系統(tǒng)

我國長大重載列車的無線同步操控通信系統(tǒng)較多采用空間分集和頻率分集相結合的分集接收技術。頻率分集技術中采用的載波頻率主要有800MHz、900MHz（GSMR頻率）、400kHz（感應通信頻率）；空間分集技術主要采用廣播與接力傳播相結合的方式。

1不同制式通信系統(tǒng)

800MHz通信在開闊地段和隧道內的通信效果都能滿足要求，但并不能避免由于高大物體或隧道口的遮擋帶來的通信質量下降，需要在特殊地段增加地面中繼設備進行信號補償，增加了系統(tǒng)成本。GSMR通信是鐵路基于GSM制式的專用通信系統(tǒng)，其基站和中繼設備的合理配置能夠滿足無線信號的覆蓋要求，但投入資金很大。400kHz感應式通信是通過機車頂部的耦合天線將400kHz調制信號耦合至接觸網(wǎng)，通過接觸網(wǎng)傳輸信號，在遠端的機車通過同樣的耦合天線將信號接收下來，實現(xiàn)信息的傳輸，其傳輸距離可達到3km以上，而且并不受地形影響。我國重載鐵路中應用的無線同步操控通信系統(tǒng)頻率配置存在著800MHz+GSMR和400kHz+800MHz2種方案。無論那種方式，各個牽引機車之間的同步操控間隔時間都應被控制在一定范圍之內。以圖1中的編組方式為例，假設2組機車之間的間隔54節(jié)C70型車輛（約750m），由于空氣制動波速約為300m/s［1］，所以此時的同步操控間隔時間應小于2.5s。

2800MHz+GSMR通信系統(tǒng)

目前，大秦鐵路無線重聯(lián)重載列車的通信系統(tǒng)采用的是800MHz+GSMR方式。每列重載列車的牽引機車分別配備了800MHz無線數(shù)據(jù)傳輸設備和GSMR車載通信單元。列車控制信息由主控機車的列車控制系統(tǒng)同時發(fā)送給本車的2套通信設備，GSMR車載通信單元通過指定信道將數(shù)據(jù)廣播至地面基站，再通過GSMR地面基站管理中心、網(wǎng)絡交換中心以及地面節(jié)點服務中心處理后，通過從控機車的指定信道同時發(fā)送至各個從控機車，各從控機車的GSMR車載單元將接收到的信息發(fā)送至本車的列車控制系統(tǒng)。與此同時，800MHz無線數(shù)據(jù)傳輸設備也會將接收到的列車控制信息通過4副全向天線在4個不同信道發(fā)送出去，守候在這4個信道的各個從控機車會收到列車控制信息，經(jīng)過信號選擇發(fā)送至列車控制系統(tǒng)。同時，各個從控機車之間也會采用接力方式進行通信。800MHz無線數(shù)據(jù)傳輸設備采用了4頻組的頻率分集技術以及多天線接收的空間分集技術，結合GSMR車載通信單元以及合理優(yōu)化的無線傳輸時隙管理，實現(xiàn)了完善可靠的列車控制信息的無線傳輸。

3400kHz+800MHz通信系統(tǒng)

由于800MHz+GSMR方式需要較大的投入資金，來滿足GSMR基礎網(wǎng)絡的建設需求，所以對年運量較低的貨運專線來說，400kHz+800MHz方式更具可行性。神朔鐵路重載組合列車的無線通信系統(tǒng)應用的是400kHz+800MHz方式。每列重載列車的牽引機車配備1套無線數(shù)據(jù)傳輸設備，每套設備裝備2個400kHz電臺和2個800MHz電臺，分別設置在1個400kHz信道和2個不同的800MHz信道。主控機車的列車控制系統(tǒng)將列車控制信息通過3個信道同時發(fā)送，各個從控機車能夠通過2個守候在不同頻率的800MHz電臺以及2個守候在相同頻率的400kHz電臺接收到信息，經(jīng)過信號選擇后，傳送給列車控制系統(tǒng)。在這個過程中，各個機車之間的通信采用了廣播與接力相結合方式，對無線數(shù)據(jù)的傳輸時隙進行了合理有效的管理，滿足了實際應用中對同步操控間隔時間的要求。

隨著通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展，除了上述我國無線同步操控技術中應用的無線通信系統(tǒng)，還有更多可以應用于無線同步操控的通信系統(tǒng)，例如WLAN系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等等。