李小波　谌诗娃　毛云祥

(合肥电子工程学院　合肥　230037)



列车测速多普勒信号模型抖动误差分析*

李小波谌诗娃毛云祥

(合肥电子工程学院合肥230037)

摘要提出了考虑天线方向性的列车抖动情况下多普勒测速信号数学模型。首先研究分析了雷达多普勒测速原理，推导了连续波雷达地面回波信号公式；在考虑地面散射环境与天线方向性的前提下，提出了不同时刻接收机的地面单一散射块回波多普勒信号矢量模型；进一步根据各个单一散射块的统计独立特性，提出了所有散射块地面回波多普勒信号矢量模型。

关键词多普勒; 抖动误差; 均匀散射

Class NumberTN247

1引言

随着我国铁路运输事业的不断发展和高铁运行速度的不断提高[1～2]，对列车运行速度的测量精度和可靠性体处理有了越来越苛刻的要求。目前，已经研究并应用于实际生活的列车测速方法有很多，例如脉冲转动测速方法[3]、GPS定位测速方法[4]、激光测速方法和多普勒雷达测速方法[5]等。雷达测速因受到列车空转，地形等因素影响较小[6]，且具有相对前几种方法而言具有更高的安全性和可靠性，目前已经被广泛应用于交通道路的管制以及汽车安全技术等各个方面[7]。

雷达测速是通过向地面发射信号，利用多普勒频移效应，通过测量回波信号与发射信号的频率差来实时测量列车速度。但是由于发射波束的旁瓣增益和地形散射的影响[8～10]，铁轨边缘回波和对向驶来的列车回波等各类信息也会进入接收机中。……