基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现的开题报告 .pdfVIP

基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现

的开题报告

一、研究背景和意义

在铁路行业的通信系统中，GSM-R通信系统作为一种专业化的基于

移动通信技术的数字化铁路通信系统，具有广泛的应用前景。可控列尾

数据通信单元是一种实现GSM-R与列车车载信号系统互联的重要设备，

可以用于实现列车自动化控制、列车运行信息采集和传输、车站和列车

的双向数据传输等功能。因此，开展基于GSM-R的可控列尾数据通信单

元的设计和实现研究，对于推进我国铁路行业现代化建设，提升我国铁

路行业的核心竞争力，具有重要的意义和价值。

二、研究内容和目标

本文将从列车车载信号系统、GSM-R通信系统和可控列尾数据通信

单元等方面入手，综合运用电信、信息技术和控制理论等知识，研究基

于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现问题。研究内容和目标

主要包括：

1.分析列车车载信号系统和GSM-R通信系统的架构、技术特点和关

键性能指标，明确可控列尾数据通信单元的技术需求和功能要求。

2.设计可控列尾数据通信单元的硬件电路，包括信号采集、信号处

理、数据存储和通信模块等。具体研究内容包括：模拟信号滤波、A/D转

换、数字信号处理、数据压缩和加密、GSM-R模块选型与接口设计等。

3.设计可控列尾数据通信单元的软件系统，包括通信协议设计、实

时运行系统设计等。具体研究内容包括：GSM-R协议栈开发、TCP/IP协

议栈开发、驱动程序开发、应用程序开发等。

4.对设计的可控列尾数据通信单元进行实验和测试，验证其功能和

性能。包括实验室测试和现场测试两个方面，以评估可控列尾数据通信

单元的可靠性、实用性和适应性。

三、研究方法和步骤

本研究采用实验研究方法和理论分析方法相结合的方式，具体研究

步骤如下：

1.调研和整理相关文献，了解GSM-R通信系统和列车车载信号系统

的技术特点和关键性能指标，明确可控列尾数据通信单元的技术需求和

功能要求。

2.设计可控列尾数据通信单元的硬件电路，完成信号采集、信号处

理、数据存储和通信模块等模块的设计和组装，测试硬件电路的性能和

可靠性。

3.设计可控列尾数据通信单元的软件系统，包括通信协议设计、实

时运行系统设计等。具体研究内容包括：GSM-R协议栈开发、TCP/IP协

议栈开发、驱动程序开发、应用程序开发等。

4.进行实验和测试，包括实验室测试和现场测试两个方面，以评估

可控列尾数据通信单元的可靠性、实用性和适应性。

5.分析实验结果，总结经验和教训，提出可改进的措施，完善可控

列尾数据通信单元的功能和性能。

四、预期成果

本研究的预期成果包括：

1.可控列尾数据通信单元硬件电路设计方案及其性能测试结果。

2.可控列尾数据通信单元软件系统设计方案及其测试结果。

3.基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的实验和测试报告，包括硬

件测试和软件测试两个方面。

4.参与或发表相关论文或学术交流，以推动技术的应用和推广，提

高相关技术的应用和推广的水平和效果。

五、进度安排和预算

本研究的进度安排和预算如下：

1.第一年（2021年）：调研和文献综述；可控列尾数据通信单元硬

件设计方案；可控列尾数据通信单元软件系统设计方案；

2.第二年（2022年）：硬件电路组装完成；软件系统开发完成；实

验室测试；

3.第三年（2023年）：现场测试；实验结果分析、总结和报告撰写；

学术论文撰写；

4.总计预算：10万元。

六、参考文献

1.徐程程.基于GSM-R的列车联动通信系统设计[D].动力工程专业

硕士学位论文，浙江工商大学，2019.

2.钱启清.基于GSM-R的列尾数据通信技术的研究与设计[J].中国铁

道科学，2016,37(3):162-166.

3.罗卓.基于GSM-R技术的列车联锁通信系统设计[J].现代化列车，

2019(8):14-16.

4.马文东.基于GSM-R的列车无线通信系统进展[J].现代铁道技术，

2017(8):13-20.