车体垂向振动对高铁FSO通信性能影响的研究

作者：缪慧敏; 郭记涛; 孟婷; 吴茗蔚^*; 刘喜昂

来源：浙江科技学院学报, 2021, 33(06): 441-447.

• 轨道不平顺
• 车体垂向振动
• 指向性误差
• 自由空间光通信

为了将自由空间光(free space optical, FSO)通信技术应用于高速铁路通信,研究车体垂向振动对FSO通信性能的影响。首先,根据轨道不平顺功率谱密度函数推导其在频域的关系表达式,并利用逆傅里叶变换法对轨道不平顺进行仿真;然后,根据1/4车体4自由度模型的微分方程,利用拉普拉斯变换推导传递函数搭建基于传递函数的Simulink仿真模型;最后,通过对车体垂向位移的仿真,推导其概率密度函数表达式,并在高速铁路FSO通信链路中应用动态束腰控制方案,即在发射端实时调整束腰。仿真结果验证了车体垂向位移的概率密度函数表达式,证明动态束腰控制方案在高速铁路FSO通信链路中性能优于传统的固定束腰控制方案。因此,车体垂向位移的概率密度函数和动态束腰控制方案可为高铁FSO通信研究提供理论基础。

• 单位
  浙江科技学院; 电子工程学院