隧道中列车内部受限空间与列车外部受限空间形成了嵌套型受限空间。嵌套型受限空间中稳定的无线电波覆盖是列车控制系统安全运行以及公众移动通信系统稳定可靠的重要保障。我国中西部地区地形复杂、多隧道,为了提升这类环境中的无线通信系统性能,实现嵌套型受限空间高效电磁波覆盖尤为关键。然而,嵌套型受限空间中电磁环境复杂以及物理结构多样,要进行精确的电波覆盖预估需要精确模拟嵌套型受限空间结构。本文采用FDTD方法计算分析了嵌套型受限空间中列控无线通信系统和公众移动通信系统的电波覆盖特性,并在理论分析基础上进行了实验研究,得到受限空间中电波覆盖的基本数据。本文工作对中西部地区铁路沿线嵌套型受限空间的电波覆盖预估及高效设计具有指导意义。本文的主要研究内容和创新点如下:1)建立了嵌套型受限空间计算模型,利用并行FDTD技术和等效原理相结合的方法,比较真实地模拟了列车存在时隧道内和车体内的电场分布情况,研究了列车车体的材料参数、发射天线位置参数及空间分集、直放站等因素对列控无线通信系统电波覆盖特性的影响,为嵌套型受限空间中列车控制无线通信系统的高效电波覆盖设计提供了依据。2)在列车模型中引入了人体与座椅等因素,构建了更为实际的车体内部的复杂环境。研究了列车车体导致的屏蔽损耗,分析了列车车体材料参数、内部人体损耗以及乘客率、发射天线位置参数及分集、直放站天线等因素对公众移动通信电波覆盖的影响,为嵌套型受限空间中公众移动通信系统的电波覆盖设计提供了基本数据。3)搭建了嵌套型受限空间的实验研究环境,测量了不同发射天线参数和接收天线参数情况下嵌套型受限空间中的电波覆盖情况,同时与仿真结果进行对比,验证理论方法的正确性。依据测试结果,分析了不同发射天线参数与接收天线参数对嵌套型受限空间中电波覆盖特性的影响,提出了实现嵌套型受限空间高效电波覆盖的方案。