轨道移频信号智能单元研究与实现

轨道移频信号智能单元的研究与实现内容提要一、课题背景及研究意义二、国内外研究动态水平三、论文拟研究内容四、论文技术路线五、论文可行性分析六、研究计划及进度安排一、课题背景及研究意义铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具，对一个国家的发展起到举足轻重的作用。课题背景铁路自动控制信号的可靠程度是保证列车行车安全的重要因素之一。研究目的及意义轨道移频信号是保证行车安全的重要手段移频信号的调制过程一、课题背景及研究意义研究目的及意义轨道移频信号存在的隐患牵引电流干扰地理条件恶劣人为因素破坏现行的信号综合参数的测试方法及测试手段已经远远落后于快速发展的铁路运输业。近几年我国铁路不断提速，而增加行车速度和行车密度的保证是准确无误的行车信号。

一、课题背景及研究意义研究目的及意义在实际测量中没有专用的动态“在线”测试仪器，因而没有办法开展正常的对轨道电路综合参数的测试工作。必须测试时，只有中断铁路运输，或将被测区段电力牵引电网“开天窗”测量国内外研究现状二、国内外动态、水平目前，我国对移频信号检测的研究远远落后于先进国家，而且现行移频信号检测手段也越来越与现在的铁路设施和运输管理不相适应。随着我国国民经济的迅速增长，电气化铁路的越来越多地出现在我国轨道交通上。电力牵引污染少，适合高速、大密度和重载的要求，是铁路机车的理想牵引动力。与此同时，电气化铁路又是很大的干扰源，给移频信号检测带来很大的困难。三、论文拟研究内容12轨道移频信号的工作原理、工作方式、工作参数及影响轨道电路正常工作的各种因素。研究轨道移频信号解调的方案，并进行相应的分析。

34根据提出的检测方案，设计检测仪器，满足相关测试要求。根据轨道移频信号的特点，提出相应最优检测的方案，并进行分析。四、技术路线FSK解调方法相干解调法非相干解调法相干解调要求接收端恢复出具有准确频率和相位的相干载波信号非相干解调法，就是在接收端不需要相干信号，而根据移频信号本身的特点进行解调四、技术路线FSK调制信号基于DSP的高速高精度检测仪低频参数载频参数移频信号解调仪器工作示意图四、技术路线本课题拟采用数字处理技术和DSP器件，采用快速傅立叶变换FFT对移频信号进行检测的系统，它具有集成度高、实时好、抗干扰能力强等优点，是实现轨道电路信号测试的一种有效途径。四、技术路线检测仪器设计功能标准频率测量分辨率，载频≤0.5Hz，调频≤0.15Hz。性能稳定、可靠，能适应恶劣环境。体积小、重量轻，供电及维修方便。人机对话直观。五、可行性分析采用非相干解调法，减少设备复杂性，有利于提高设备可靠度。采用快速傅里叶变换FFT的方法，有利于充分发挥数字处理器的性能123利用Matlab仿真平台，为前期算法验证提供依据4高性能DSP的使用，能够提高了检测精度和速度六、研究计划与进度安排2012.10完成拟定大纲学位论文2012.11～2013.03完成理论框架及产品硬件设计2013.04～2013.08产品调试,优化理论拟2013.09～2014.03完成学位论文初稿拟2014.04学位论文定稿参考文献[1]董昱.区间信号与列车运行控制系统[M].北京:中国铁道出版社,2008.[2]林瑜筠.铁路信号基础[M].北京:中国铁道出版社,2006.[3]邓迎宏,肖彩霞.多信息移频自动闭塞系统信号选择及解调方法[J]:中国铁道科学,2002.23(3):55-59.[4]郭红星.轨道电路FSK移频信号参数检测方法研究与实现[D].西北工业大学硕士论文.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.2001.参考文献[10]杨奎芳.电路牵引区段轨道电路参数测试方法的研究[M].北京:铁道部科学研究院通信信号研究院,1995,54-57[11]徐岩.移频键控信号解调方法研究[J].兰州铁道学院学报,2000,19(l):60-62.[12]樊昌信,张甫翎，徐炳祥.通信原理[M].北京:国防工业出版社,2001．[13]曹雪凤,李开成.基于DSP的信号高精度检测方法[.l]铁道通信信号,2007,43(10):59-61.[14]刘杰.移频轨道电路参数测试及信号处理技术[D].哈尔滨理工大学硕士学位论文,2003,1-3.[15]耿浩利,王安.基于DSP的移频轨道电路参数在线检测方法研究[D]西北工业大学硕士论文