軌道移頻信號(hào)智能單元研究與實(shí)現(xiàn)

軌道移頻信號(hào)智能單元的研究與實(shí)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(dòng)態(tài)水平三、論文擬研究?jī)?nèi)容四、論文技術(shù)路線五、論文可行性分析六、研究計(jì)劃及進(jìn)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(jì)的大動(dòng)脈和大眾化的交通工具，對(duì)一個(gè)國家的發(fā)展起到舉足輕重的作用。課題背景鐵路自動(dòng)控制信號(hào)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(hào)是保證行車安全的重要手段移頻信號(hào)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(hào)存在的隱患牽引電流干擾地理?xiàng)l件惡劣人為因素破壞現(xiàn)行的信號(hào)綜合參數(shù)的測(cè)試方法及測(cè)試手段已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于快速發(fā)展的鐵路運(yùn)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(zhǔn)確無誤的行車信號(hào)。

一、課題背景及研究意義研究目的及意義在實(shí)際測(cè)量中沒有專用的動(dòng)態(tài)“在線”測(cè)試儀器，因而沒有辦法開展正常的對(duì)軌道電路綜合參數(shù)的測(cè)試工作。必須測(cè)試時(shí)，只有中斷鐵路運(yùn)輸，或?qū)⒈粶y(cè)區(qū)段電力牽引電網(wǎng)“開天窗”測(cè)量國內(nèi)外研究現(xiàn)狀二、國內(nèi)外動(dòng)態(tài)、水平目前，我國對(duì)移頻信號(hào)檢測(cè)的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)國家，而且現(xiàn)行移頻信號(hào)檢測(cè)手段也越來越與現(xiàn)在的鐵路設(shè)施和運(yùn)輸管理不相適應(yīng)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，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(jī)車的理想牽引動(dòng)力。與此同時(shí)，電氣化鐵路又是很大的干擾源，給移頻信號(hào)檢測(cè)帶來很大的困難。三、論文擬研究?jī)?nèi)容12軌道移頻信號(hào)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(hào)解調(diào)的方案，并進(jìn)行相應(yīng)的分析。

34根據(jù)提出的檢測(cè)方案，設(shè)計(jì)檢測(cè)儀器，滿足相關(guān)測(cè)試要求。根據(jù)軌道移頻信號(hào)的特點(diǎn)，提出相應(yīng)最優(yōu)檢測(cè)的方案，并進(jìn)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(zhǔn)確頻率和相位的相干載波信號(hào)非相干解調(diào)法，就是在接收端不需要相干信號(hào)，而根據(jù)移頻信號(hào)本身的特點(diǎn)進(jìn)行解調(diào)四、技術(shù)路線FSK調(diào)制信號(hào)基于DSP的高速高精度檢測(cè)儀低頻參數(shù)載頻參數(shù)移頻信號(hào)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(duì)移頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的系統(tǒng)，它具有集成度高、實(shí)時(shí)好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)軌道電路信號(hào)測(cè)試的一種有效途徑。四、技術(shù)路線檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)功能標(biāo)準(zhǔn)頻率測(cè)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(jī)對(duì)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(tái)，為前期算法驗(yàn)證提供依據(jù)4高性能DSP的使用，能夠提高了檢測(cè)精度和速度六、研究計(jì)劃與進(jìn)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(jì)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(xiàn)[1]董昱.區(qū)間信號(hào)與列車運(yùn)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(hào)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(dòng)閉塞系統(tǒng)信號(hào)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(hào)參數(shù)檢測(cè)方法研究與實(shí)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(xiàn)[10]楊奎芳.電路牽引區(qū)段軌道電路參數(shù)測(cè)試方法的研究[M].北京:鐵道部科學(xué)研究院通信信號(hào)研究院,1995,54-57[11]徐巖.移頻鍵控信號(hào)解調(diào)方法研究[J].蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),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(hào)高精度檢測(cè)方法[.l]鐵道通信信號(hào),2007,43(10):59-61.[14]劉杰.移頻軌道電路參數(shù)測(cè)試及信號(hào)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(cè)方法研究[D]西北工業(yè)大學(xué)碩士論文