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基于TMS320C6722的轨道信号解调方案研究
| 论文题名： | 基于TMS320C6722的轨道信号解调方案研究 |
| 关键词： | ZPW2000轨道信号;解调方案;铁路车载系统;TMS320VC33芯片;瞬时频率;边界处理 |
| 摘要： | 目前，在铁路信号系统处理器方面，铁路车载系统使用TMS320VC33芯片作为主处理器，但是该处理器17ns的单周期指令时间、60MIPS的处理能力越来越不适应目前铁路高速、可靠、稳定的要求;并且TI公司已经不推荐使用该芯片，VC33面临着被淘汰的危险。在铁路信号解调方面，由于列车速度的不断提升，对铁路车载设备的要求越来越高的同时，对铁路信号的解调质量要求也越来越高。目前的常用的解调方法（如过零检测法、频域推算法、相位推算法等）的解调质量有下降的趋势，从而对列车运行安全有一定的威胁。所以找到一款处理能力强的处理器以及解调质量高的解调方法迫在眉睫。 针对上面两个问题，本文结合前人研究的成果，从两方面研究上述问题。(1):在硬件系统方面，本文通过比较市面上几款应用较多、工业级的浮点DSP处理器的性能，选出了解调速度更快、更精确的新型浮点处理器TMS320C6722芯片代替原来车载系统的主处理器VC33;(2):在解调算法方面，本文应用稳定性和可靠性较高的希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang Transform简称HHT）算法来解调铁路信号，以达到提高解调质量的目的。并将该算法在TMS329C6722硬件平台上实现。通过得到的数据说明了该方法是可行的，并且该方法得到的解调精度是很高的，完全可以作为解调轨道信号的新方法。 本文把HHT算法应用到ZPW2000轨道信号的解调中，通过算法分析，由于由EMD分解得到的固有模态函数IMF中，第一个固有模态函数基本上包含了解调所需的所有信息，在解调中本文用第一个固有模态函数完成对轨道信号上下边频、调制频率的解调。本文在无噪声情况和加入噪声的情况下对信号解调做出相应的分析。通过在TMS320C6722实验系统上实现的数据结果表明，在无噪声影响情况下，中心载频的解调误差在0.1Hz以内，上下边频的解调误差在0.3Hz以内，调制频率的解调误差在0.002Hz以内;在有噪声影响的情况下，中心载频的解调误差在0.1Hz以内，上下边频的解调误差在0.3Hz以内，调制频率的解调误差在0.05Hz以内。从而可以看出HHT算法可以很精确地解调出铁路信号的相关信息。该方法是可行的。 |
| 作者： | 杨菲菲 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 杜普选 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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