解析地铁信号系统无线通讯传输的抗干扰措施

徐鹏轩

摘要：结合实际，对地铁信号系统无线通讯传输的抗干扰措施进行分析。首先对当前无线通讯技术的基本状况进行论述，其次在分析无线技术实际传输机制内容的同时，列举了地铁无线通信信号干扰的主要原因，同时在相关传输干扰原因分析的基础上，研究地铁信号系统无线传输抗干扰的措施，希望论述之后可以给相关工作人员提供一些参考。

关键词：地铁信号系统  无线通讯  传输  抗干扰措施

从无线通信的优点来看，由于对物理线路的依赖性较小，基本上不会消耗过多资金，因此得到了不同行业的欢迎。就地铁无线通信设备来看，由于列车经常发生即时位移，深受周边环境的影响。加之设备阻拦和电流干扰，无线通信出现断连的现象较为频繁。在此背景下，就网点的铺设和天线的选配等方面的内容上有了更高的技术要求。

1 无线通信技术基本概况

结合系统的适用范围大小，一般会按照使用对象的不同分为公网无线通信和专用无线通信两种。其中地铁主要使用的是专用无线通信，可以及时掌握地铁运输的基本状况，获取车厢内部的调度指令，并能够实现实时监控。就无线通信系统而言，不仅具有较大的数据容量，还应该具备观测物体移动的强大能力。

2  2.4GHz无线技术的实际传输机制

为了保证在地铁运行过程中具有较好的抗干扰能力，需对无线传输机制进行充分认识，探索其背后的主要原理。从我国地铁列车无线通信来看，其内在的信道访问机制直接对传输数据的形式产生深远的影响。由于信道具有针对性，只有在某个客户使用完成后才能够和其实现真正的脱离。2.4GHz无线技术可以优化当前的信道访问机制，結合一定的标准降低载波监听的使用冲突。不管信道的工作状态如何，都能够以优先级考虑来保证用户具有平等使用的权利。从当前情况来看，借助计算机网络对短波实现实时控制，可以保证频谱选频技术能够在整个地铁网络中具有更强的抗干扰能力，可以在地铁列车的系统建设中普及。从抗干扰技术的工作原理来看，它能够有效地抑制跳频和扩频现象，避免强磁干扰的现象发生。特别是在地铁列车运行时，可以借助动态频谱的形式弥补频谱空洞的不足。

除此之外，应该深入研究频谱理论和信道访问机制的各项内容，通过多维的运算模式来优化当前算法。具体来说包括边缘计算和绿色多单元集群等方面内容，这样可以提升整体的抗干扰效果。在体系化的计算方法下，即便出现了强烈的叠加电磁波干扰，但也不会影响到数据传输的精确度，避免出现严重的网络瘫痪现象发生。

3 影响地铁列车无线通信系统的干扰源

作为提升无线通信质量的关键内容，要随时把握干扰源动态。在地铁列车运营时，始终在高速运转的过程中发生位移。所以，为了避免出现严重干扰，需要综合多方面的途径内容进行调整。

3.1 电磁干扰

在列车行驶的环节中，由于牵引系统和车内广播设备的相互作用，经常会出现电磁干扰现象。具体来说，包括地铁牵引系统内部的电流变化干扰、回流和谐波干扰地铁钢轨等。电磁干扰在一定程度上对地铁信号系统无线传输质量造成影响。

3.2 多径干扰

所谓多径干扰，主要指列车在隧道中行驶时会产生无线信号的偏离反射，从而形成多径效应，影响列车的信号稳定。

3.3 同频干扰

外部其他无线通信设备会给地铁系统带来同频干扰的风险，包括一些大功率的WiFi设备和蓝牙设备。

以上的三种干扰属于地铁无线系统中的谐波干扰内容，应该将其作为主要研究对象进行剖析。为了能够提升整体抗干扰水平，还需要对无线通信设备进行全面调整，排除外在干扰因子。通常来说，选择直接序列扩频和跳频扩频等方式可以有效地阻止外在的潜在干扰因素。从DSSS技术来看，它可以将少许的能量通过数据传输的形式进行扩散。至于FHSS技术扩频码序列，经常会通过其它的调制措施进行调整。由于频道之间相互存在排斥性，所以在信号传输过程中，在受到这种因素干扰时，整体传输的数据就会失真，得不到有效的通讯信息。

4 实现CBTC无线通讯系统防护的操作方案

为能够切实的解决无线传输抗干扰问题，在实践过程中需要将地铁信号无线传输系统的抗干扰主要原因挖掘出来，从而采取有效的防护措施进行处理，对常见抗干扰方法进行分析。

4.1减少PIS系统的干扰因子

面对PIS系统带来的干扰内容，一般会通过频点隔离和补空两种方式实现相应功能。从频点隔离来看，通常会通过分离PIS系统与CBTC无线通讯系统的形式优化输出频率，从而避免一些外在信号干扰因子影响整体数据传输效率;至于补空的形式，主要从PIS系统的内容出发做好处理。结合实际内容，我们认为补空方式具有较大可操作性。但从现实情况来看，PIS系统有较多供应商，所以无法得到有效实施。面对这样的状况，一般会通过调整频段的形式来解决信号上的冲突问题，消除外部的信号干扰，避免出现严重的信号冲突。

4.2降低站台换乘过程中的频率干扰因素

从站台的空间布局来看，地铁隧道内部的开放性较为明显。特别是在站台换乘时，换乘信号会对其它的无线通讯子系统产生不同的信号干扰。在这样的情况下，通常会采取积极有效的措施来规避信号干扰的风险：

1.在对信号频点的区分过程中，通常会使用不同的信号制备设备对无线系统内部内容进行处理，只有这样才能够减少信号干扰现象的发生;同时在实践过程中，除了采用信号频点区分的方法，还可以采用信号对接的方式进行处理，这种方式主要是将信号语言划分在不同区域，单频道单信号的输出能够减少干扰的存在。

2.倘若两者之间的频段保持基本一致，一般会通过选择不同天线进行处理。除此之外，也可以选用不同的车辆进行地面通讯。为了获得更佳的通讯效果，及时调整车载天线的具体角度。

4.3打击非法接入，消除无线攻击的影响

从无线网络的特点来看，因为整体的开放程度较高，所以存在着一些不可控的因素。在开放网络的作用下，外部无线网络很容易受到其它信号的干扰，甚至还会引发非法接入的现象。所以需要通过严格的加密措施对网络系统进行防护，避免出现严重的网络瘫痪问题。在防护网络构建过程中，通常会禁止使用SSID，抵御外部的非法攻击。为了提升系统安全性，通常还会设置MAC，以指定的用户名单来保证网络内部的使用安全。

4.4防范多径效应

随着多径效应的不断扩散，会使车辆和地面进行信息交互时会出现严重的无线信号失真情况，不利于无线通信内部的稳定性。所以，需要事先做好安全防护工作，按照不同频段的内容进行多子载波测验，保证数据传输的稳定性。除此之外，还要关注周边的信号干扰因素，避免出现信号窃取的风险。如果出现了数据传送过程中遗失现象，一般会通过接收端的联合编码进行恢复，只有这样才能够提升多径效应的综合效果。

5 结语

综合以上分析，为了能够保证地铁在安全运行过程中提升整体的行车效率，一般会借助BTC无线通讯子系统对其进行技术处理。在无线网络信号传输环节，经常会受到外在不明信号干扰，会引发系列的数据安全问题。从全国范围内的地铁线路来看，不同城市间的地铁网络具有较大差异。为了能够提升整个无线通讯系统的稳定性和安全性，还需要以统一化的标准来对技术进行规范。做好无线网络的信息研究工作，使其能够在稳定运行的环境中实现应有的价值。

参考文献

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