軌道移頻信號智能單元研究與實現(xiàn)

軌道移頻信號智能單元的研究與實現(xiàn)內(nèi)容提要一、課題背景及研究意義二、國內(nèi)外研究動態(tài)水平三、論文擬研究內(nèi)容四、論文技術(shù)路線五、論文可行性分析六、研究計劃及進度安排一、課題背景及研究意義鐵路作為國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟的大動脈和大眾化的交通工具，對一個國家的發(fā)展起到舉足輕重的作用。課題背景鐵路自動控制信號的可靠程度是保證列車行車安全的重要因素之一。研究目的及意義軌道移頻信號是保證行車安全的重要手段移頻信號的調(diào)制過程一、課題背景及研究意義研究目的及意義軌道移頻信號存在的隱患牽引電流干擾地理條件惡劣人為因素破壞現(xiàn)行的信號綜合參數(shù)的測試方法及測試手段已經(jīng)遠遠落后于快速發(fā)展的鐵路運輸業(yè)。近幾年我國鐵路不斷提速，而增加行車速度和行車密度的保證是準確無誤的行車信號。

一、課題背景及研究意義研究目的及意義在實際測量中沒有專用的動態(tài)“在線”測試儀器，因而沒有辦法開展正常的對軌道電路綜合參數(shù)的測試工作。必須測試時，只有中斷鐵路運輸，或?qū)⒈粶y區(qū)段電力牽引電網(wǎng)“開天窗”測量國內(nèi)外研究現(xiàn)狀二、國內(nèi)外動態(tài)、水平目前，我國對移頻信號檢測的研究遠遠落后于先進國家，而且現(xiàn)行移頻信號檢測手段也越來越與現(xiàn)在的鐵路設(shè)施和運輸管理不相適應(yīng)。隨著我國國民經(jīng)濟的迅速增長，電氣化鐵路的越來越多地出現(xiàn)在我國軌道交通上。電力牽引污染少，適合高速、大密度和重載的要求，是鐵路機車的理想牽引動力。與此同時，電氣化鐵路又是很大的干擾源，給移頻信號檢測帶來很大的困難。三、論文擬研究內(nèi)容12軌道移頻信號的工作原理、工作方式、工作參數(shù)及影響軌道電路正常工作的各種因素。研究軌道移頻信號解調(diào)的方案，并進行相應(yīng)的分析。

34根據(jù)提出的檢測方案，設(shè)計檢測儀器，滿足相關(guān)測試要求。根據(jù)軌道移頻信號的特點，提出相應(yīng)最優(yōu)檢測的方案，并進行分析。四、技術(shù)路線FSK解調(diào)方法相干解調(diào)法非相干解調(diào)法相干解調(diào)要求接收端恢復(fù)出具有準確頻率和相位的相干載波信號非相干解調(diào)法，就是在接收端不需要相干信號，而根據(jù)移頻信號本身的特點進行解調(diào)四、技術(shù)路線FSK調(diào)制信號基于DSP的高速高精度檢測儀低頻參數(shù)載頻參數(shù)移頻信號解調(diào)儀器工作示意圖四、技術(shù)路線本課題擬采用數(shù)字處理技術(shù)和DSP器件，采用快速傅立葉變換FFT對移頻信號進行檢測的系統(tǒng)，它具有集成度高、實時好、抗干擾能力強等優(yōu)點，是實現(xiàn)軌道電路信號測試的一種有效途徑。四、技術(shù)路線檢測儀器設(shè)計功能標準頻率測量分辨率，載頻≤0.5Hz，調(diào)頻≤0.15Hz。性能穩(wěn)定、可靠，能適應(yīng)惡劣環(huán)境。體積小、重量輕，供電及維修方便。人機對話直觀。五、可行性分析采用非相干解調(diào)法，減少設(shè)備復(fù)雜性，有利于提高設(shè)備可靠度。采用快速傅里葉變換FFT的方法，有利于充分發(fā)揮數(shù)字處理器的性能123利用Matlab仿真平臺，為前期算法驗證提供依據(jù)4高性能DSP的使用，能夠提高了檢測精度和速度六、研究計劃與進度安排2012.10完成擬定大綱學(xué)位論文2012.11～2013.03完成理論框架及產(chǎn)品硬件設(shè)計2013.04～2013.08產(chǎn)品調(diào)試,優(yōu)化理論擬2013.09～2014.03完成學(xué)位論文初稿擬2014.04學(xué)位論文定稿參考文獻[1]董昱.區(qū)間信號與列車運行控制系統(tǒng)[M].北京:中國鐵道出版社,2008.[2]林瑜筠.鐵路信號基礎(chǔ)[M].北京:中國鐵道出版社,2006.[3]鄧迎宏,肖彩霞.多信息移頻自動閉塞系統(tǒng)信號選擇及解調(diào)方法[J]:中國鐵道科學(xué),2002.23(3):55-59.[4]郭紅星.軌道電路FSK移頻信號參數(shù)檢測方法研究與實現(xiàn)[D].西北工業(yè)大學(xué)碩士論文.2011.[5]GerasimosManiatis.KostasEfstathiou.ImpelmentofaBangwidth-EfficientM-FSKDemodoulatorforPowerlineCommunications[J]IEEE2003.631-634.[6]BradR.JacksonandcarlosE.saavedra.Frequency-ShiftKeying(FSK)modulatorUsingaMernsSwitch.DepartmentofElectricalandComputerEngineering[J]Queen'sUniversity,Kingston,Canada,K7L3N6[7]WeterMJ.FSKdemodulationusinganadaptiverecursivedigitalfilter[J]IEEETransonSignalProcessing,1996,1822-1825.[8]WJ.FSK:SignalsandDemodulation[R]Watkins.JohnsonCompanytech-notes.Vol.7N0.5Septe-mber/October1980.[9]YasunoriIWANAMI,DemodulationofCPFSKandGMSKSignalusingdigitalProcessingDPLLwithSequenceEstimator[C]IEICETRANS.COMMUN.VOL.84-B,No.1,pp.26-35.Jan.2001.參考文獻[10]楊奎芳.電路牽引區(qū)段軌道電路參數(shù)測試方法的研究[M].北京:鐵道部科學(xué)研究院通信信號研究院,1995,54-57[11]徐巖.移頻鍵控信號解調(diào)方法研究[J].蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報,2000,19(l):60-62.[12]樊昌信,張甫翎，徐炳祥.通信原理[M].北京:國防工業(yè)出版社,2001．[13]曹雪鳳,李開成.基于DSP的信號高精度檢測方法[.l]鐵道通信信號,2007,43(10):59-61.[14]劉杰.移頻軌道電路參數(shù)測試及信號處理技術(shù)[D].哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2003,1-3.[15]耿浩利,王安.基于DSP的移頻軌道電路參數(shù)在線檢測方法研究[D]西北工業(yè)大學(xué)碩士論文