高速列車互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DS-CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　圖中C1、C2的計(jì)算如下：

　　式中，h是阻尼系數(shù)，一般取值0.707，B是環(huán)路濾波器帶寬，T是碼元間隔，k是相位探測器增益和NCO增益的乘積。本方案中，取h=0.707，BT=0.1，即載波恢復(fù)范圍為碼元速率的1/10，計(jì)算可得C1=4/15k，C2=2/25k，試驗(yàn)中調(diào)節(jié)k值，使之達(dá)到所要的效果。

　　Modelsim仿真表明，在66MHz工作頻率下，采用長度為15bits的PN碼，系統(tǒng)數(shù)據(jù)率可以超過2Mbps。最高擴(kuò)頻碼速率超過15Mbps(使用長度為15bits的擴(kuò)頻碼)。發(fā)射機(jī)共消耗435個(gè)Slices，接收機(jī)共消耗1454個(gè)Sclices，約占XC3S1500總資源的14%。

　　自動(dòng)越區(qū)切換設(shè)計(jì)

　　但凡移動(dòng)通信，都牽涉到越區(qū)切換，列車互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)無線傳輸系統(tǒng)也不例外。由于列車無線調(diào)度電話的使用，每個(gè)火車站上都有無線電信號(hào)的發(fā)射鐵塔，而且每個(gè)火車站都有通信機(jī)房。因此，鐵路無線通信的小區(qū)制是以各站站場為中心、半徑為4~7km的圓形小蜂窩，其形狀如圖4所示。

　　由于SBS 622M所提供的傳輸通道協(xié)議為V5協(xié)議，因此在與路由器連接時(shí)要經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換器。鐵路車站小區(qū)的覆蓋采用圖4所示的三頻制。針對DS-CDMA系統(tǒng)來說，就只存在三種不同的PN序列，這是因?yàn)閭鬏數(shù)氖歉咚冁溌?，盡量減少多址干擾對高速傳輸很重要。

　　當(dāng)列車在沿線的區(qū)間內(nèi)正常運(yùn)行時(shí)，由站1發(fā)出來的IP數(shù)據(jù)包經(jīng)過SBS 622的V5通道透明地傳輸后，再經(jīng)過DS-CDMA調(diào)制、解調(diào)，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換器后，恢復(fù)為IP數(shù)據(jù)包，經(jīng)寬帶路由器和以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)往各PC機(jī)，列車局域網(wǎng)的PC機(jī)發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包亦經(jīng)過與上述路徑相反的過程。由于列車在一個(gè)方向上是串行運(yùn)行的，每個(gè)小區(qū)內(nèi)至多有一趟旅客列車，因此越區(qū)切換過程就相對簡單了許多，也不需要功率控制，因此就由列車臺(tái)控制越區(qū)切換。具有自動(dòng)越區(qū)切換功能的鐵路高速列車無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。