真空管道运输（Evacuated Tube Transport,ETT）是一种以磁悬浮轨道技术为基础,构建管道形式的真空运行环境,实现列车零空气阻力、无摩擦运行的交通运输形式。目前国内外已经开展了ETT试验线项目研究,如国外Hyperloop项目和国内高速飞车项目。车地无线通信系统作为高速飞车运行控制系统重要的组成部分,承载了列车运行控制、运行状态监测等系统业务,与其他列控子系统共同保障了列车的安全运营。建立一个能够准确描述ETT无线通信环境、测试验证通信技术方案的半实物仿真平台具有重要的前沿研究和现实指导意义。本文依托真空管道高速飞车车地无线通信系统项目,基于开源软件无线电平台以及真空管道3D建模和无线信道仿真技术,设计并实现了针对该车地无线通信系统的半实物式仿真测试平台。该平台支持不同频段的灵活调节、商用终端设备接入上网、多种物理链路的仿真以及对列车运行控制等业务的模拟,支持对NR（New Radio）研究的软件升级,成本较低,操作简便。本文的工作总结归纳如下:（1）研究了车地无线通信系统技术方案并提出了真空管道车地无线通信系统仿真模型:车地无线通信系统是以LTE（Long Term Evolution）技术为蓝本,包括三个子系统,分别对应LTE的核心网、接入网（基站）以及终端设备;同时考虑其无线仿真及业务需求,采用基于开源软件无线电的LTE通信平台以及空口无线信道建模的方案实现对车地无线通信系统的模拟。（2）基于射线追踪法以及3D物理建模技术实现了ETT环境下的空口无线信道仿真:利用3D建模软件Win Prop中的室内、隧道场景建模功能,参考背景项目全尺寸试验线的真空管道CAD设计以及具体建筑材料等信息,并查阅材料的电特性参数,构建了真空管道3D模型;同时基于射线追踪算法以及主径模型研究了ETT环境下的信道衰落和漏缆辐射的传播特性。（3）基于开源软件无线电平台OAI（Open Air Interface）、SRSLTE（Software Radio System LTE）实现了仿真平台的核心网和无线接入网部署:该平台在多台通用计算机上实现了完整LTE网元功能,其中核心网功能由OAI EPC承担,并基于Docker平台以容器化的方式将网元模块部署于同一台服务器;基站和终端功能分别由OAIe NB和SRSUE承担,部署于不同服务器,并采用射频硬件实现收发模拟。（4）基于搭建的车地无线通信仿真平台,进行了包括终端入网、多设备连接、多基站支持等功能方面和吞吐量、传输时延、多普勒频移等性能方面的仿真测试。验证了该仿真平台能够满足车地无线通信业务需求和关键技术仿真需求,达到了最初的设计目标。图71幅,表23个,参考文献87篇。