基于車地頻譜地圖的GSM-R干擾源與克隆基站定位技術.pdf

1、現(xiàn)代化鐵路的高速發(fā)展與建設使得GSM-R網(wǎng)絡的優(yōu)化受到重視。GSM-R網(wǎng)絡中的人為干擾是影響網(wǎng)絡通信質量和安全性的重要因素之一。在GSM-R系統(tǒng)中，犯罪分子有可能通過壓制性強干擾、克隆基站等方式對車地通信系統(tǒng)進行攻擊，影響列車的運行安全。通過檢測車的周期性巡檢以及運營列車的運行，車地頻譜地圖可以采集接收場強信息并提取保存射頻指紋在指紋數(shù)據(jù)庫中。本文通過對射頻指紋信息的分析，實現(xiàn)對干擾源以及克隆基站的定位。
　　傳統(tǒng)無線干擾源定位方

2、法使用頻譜分析儀對接收信號進行測量。在偵測過程中不斷的調(diào)整頻譜分析儀的位置和天線方向，同時分析信號的頻譜成分，最終確定接收信號是否存在干擾信號，并定位干擾的物理位置。這種方法消耗時間長并且浪費人力資源。為了解決這個問題，本文通過分析GSM-R網(wǎng)絡的干擾分類，列舉了GSM-R系統(tǒng)可能遭受的各種非法人為干擾類型。首先根據(jù)Okumura-Hata和WinnerⅡ兩個經(jīng)驗信道模型，建立了仿真場景和射頻指紋數(shù)據(jù)庫。結合GSM-R系統(tǒng)特性，加入鐵路

3、運輸中可能存在的壓制性干擾信號和克隆基站模型。為了提高定位干擾源的效率，本文提出了一種根據(jù)射頻指紋數(shù)據(jù)庫和實際接收電平等數(shù)據(jù)實施快速實時地定位GSM-R干擾源的方法。該方法當出現(xiàn)壓制性干擾或克隆基站的干擾檢測信號時，結合射頻指紋數(shù)據(jù)并通過適合的定位算法定位干擾源。研究對比各種主要的干擾源定位算法的原理后，本文選取了傳統(tǒng)的三點定位算法、質心算法及兩點交匯定位算法作為基本算法，使用Visual C++2005和IT++的平臺進行仿真驗證對比