基于5G信号覆盖的铁路无线通信异常断点自动识别方法

基于5G信号覆盖的铁路无线通信异常断点自动识别方法

罗卓鸿

中通服中睿科技有限公司

摘要:针对目前我国铁路通信系统存在的问题，本文对其进行了分析，并给出了一种基于5 G信号的覆盖方案，以达到对其进行自动判别的目的。针对5 G网络中的无线电传输信号，给出了一种新的自适应探测方法。利用最小二乘法建立了5 G信号覆盖下的线路故障自动判别模型，并将信号滤波与包络检测相结合，实现了列车故障断点的自动识别。仿真实验证明，本文提出的算法具有良好的自适应能力，良好的信道均衡和良好的信号输出控制能力。

关键词:5G信号;铁路无线通信;异常断点;自动识别

引言

随着5 G网络的不断发展，5 G信号覆盖下的铁路无线通信将是今后的发展趋势，5 G信号覆盖的铁路无线通信将会以调频信号、视频信号、多媒体信号等多种形式发送，并将其应用于铁路信号的自动发送与控制。提出基于5 G信号覆盖的铁路无线通讯系统，以改善其覆盖范围和信号的传输性能；在5 G网络中，建立铁路信号的覆盖模式，并在此基础上，实现了对视频、音频和各种控制信号的自动传送。在5 G网络中，由于列车间的无线通讯出现了异常断点，造成了线路间的不均衡，因此必须对其进行故障断点的识别。

在常规的方法中，一般都是通过空间平衡和分数间的均衡化来识别，但这些方法对于铁路无线通信中的异常断点的识别具有较差的适应性。本文介绍了一种利用5 G信号覆盖来实现铁路无线通讯中的异常断点的自动识别。首先建立了铁路无线通讯的信道模型，利用集平均法对其进行了信道平衡，并利用5 G信号覆盖法对其进行了故障断点诊断，利用5 G信号覆盖的轨道无线电通信发射信号的包络幅值响应进行自适应检测；利用最小二乘法对5 G信号中的线路故障进行了自动判别，并将信号滤波与包络检测相结合，实现了列车故障断点的自动判别。通过模拟试验，验证了该算法在改善铁路无线通信中的故障断点识别性能的优越性。

一、铁路无线通信信道模型及信号检测

1.1铁路无线通信信道模型

针对5 G覆盖条件下的铁路无线通信中的异常断点进行了研究，提出了一种基于包络振幅的信道平衡控制模型。在5 G信号覆盖范围内，利用空间分析信号的均衡化技术，求出了铁路无线通信系统的交变函数 RTxd；

假定5 G信号覆盖的铁道无线通讯系统中，其过程噪声 n （t）在频域内是均匀分布的，其功率密度谱满足5 G信号覆盖范围。

在确定了窗口功能 h （t）之后，利用5 G信号所覆盖的铁道无线电通信的信号检波输出，由x=x21+x22获得的5 G信号所覆盖。

在5 G信号覆盖范围内，在Sign2=1时，铁路无线电通讯发射信号的统计平均及变化。基于直接序列扩频法的方法，实现了列车信号的慢变包络调制。在5 G信号覆盖下，列车的发射信号是一个高斯信号，在此基础上，利用高斯逼近求出了实信号x （t）的方差。

本文从5 G覆盖的轨道交通中的信号统计特征出发，导出了在窄带干扰情况下的包络检波特特征，并对载波进行了正交调制。

针对5 G覆盖的铁路无线通信，提出了一种基于反馈调制技术的信道均衡方案，建立了一种基于集平均算法的铁路无线通信信道平衡方案，以改善信号检测和异常断点的自动识别性能。

1.2信号检测

在5 G信号覆盖区域，对火车无线通讯的采样阵列间距 d= lammmin/4，在一定的距离编码速率 B/fc<1>

假设实信号x （n）是一个由一个轨道无线通信生成的脉冲信号，该信号被一个编码片长度 TC、一个扩展倍数 N和5 G信号所覆盖。以5 G信号为基础的轨道无线通信的数据编码信息码元的时间区间为 TB，假设该信息码元区间包括 L个为在（-π，π）之间的标准正状态分配的调制相位Φ，该调制相位Φ为在（-π，π）之间的标准正状态分配，并利用去扩展过程，利用单一波段的信号进行通信，得到了判定的采样的均匀采样频率和终止采样率。

针对5 G网络中不同取样间隔的不同，运用分段频谱特征分割技术，从5 G信号的覆盖区域中抽取出5 G信号的特征。

二、铁路无线通信异常断点自动识别优化

2.1信道均衡模型

采用波特-间差平衡方法，对5 G网络下的无线通讯进行了时频性分析，采用了基于盲平衡的线性回馈模式对5 G进行了滤波与探测；本文对5 G条件下的无线列车通信时间域特征进行了分析。

在5 G信号所覆盖的轨道无线电通信中，a2和→c1是利用判定反馈平衡控制的方法，通过向量组{x1、x2、... xn}来获得5 G信号所覆盖的铁路无线通信发射信号。上述公式或称为{x1、x2、...、 xn}的相对时延，5 G信号所涵盖的铁道无线电通讯所传送的能量。

在任意 m xn维极性极大似然序列矩阵 A中，其高频波段的本征量如下：将 A= Cn xn （n xn维复方）作为观测信号的协方差矩阵， v. Cn，根据5 G信号所涵盖的轨道无线通讯的频谱差别，估计出信号的参量，并采用阵插值法进行信道平衡。

。

本文将5 G信号覆盖技术与5 G信号覆盖技术相结合，实现了基于5 G信号覆盖的铁路无线通信中的信号包络幅值响应的自适应检测，从而获得了列车的时频联合分布特性。在此基础上， ki= Esi 【2】/E2si 【2】代表了在5 G信号覆盖范围内的铁道无线通信发送信号的最大峰值。

把{ρ1,...，ρ I}和{υ1,...，ι I}表示5 G信号所涵盖的铁路无线通信的时域分布，将多维的角搜索转化为1次搜索，得到对应的特征矢量，即C1= SigmaIi=1μ iν iι Hi，由此对时域的离散信号进行加窗分帧变换，提取出信号的包络振型特征量；这样就可以在铁路通信中进行均衡的处理。

2.2铁路无线通信异常断点识别及滤波

使用所估算的信噪比构造维纳滤波器的增益，对5 G信号所涵盖的铁道无线电通讯发射进行了 Digital Signal Signal Function]，获得了5 G信号所涵盖的列车无线电通讯不正常断点波尖的峰值探测的结论：采用一次差分阵列技术，构造出5 G信号所涵盖的轨道无线电通讯发射序列 X= ASC+ N，并通过该方法对具有指向性的噪声进行处理，从而获得具有频域[m0-△ m/2、m0+ delta/2]上的频域特征。

通过对5 G信号的分离分析，得出了在5 G覆盖范围内的铁路无线电通讯中的中断段的陡坡曲线。

结语

本文介绍了一种利用5 G信号覆盖来实现铁路无线通讯中的异常断点的自动识别。在5 G信号覆盖下，利用包络振幅检测技术建立了铁路无线通信的信道平衡控制模型，利用反馈调制技术对5 G覆盖的铁道无线通信进行了信道平衡，并利用匹配滤波器实现了5 G覆盖的铁路无线通信信号的断点自动识别，在此基础上，提出了一种基于判决的反馈均衡控制策略，并将异常信号的峰值检测与异常信号的检测相结合。通过对5 G覆盖下的铁路无线电通讯故障断点的分析，发现该方法能有效地减少故障的输出错误率。

参考文献

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