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基于嵌入式系统的微机监测多信号发生器的研究
| 论文题名： | 基于嵌入式系统的微机监测多信号发生器的研究 |
| 关键词： | 铁路信号控制;微机监测系统;多信号发生器;程序设计;嵌入式技术 |
| 摘要： | 微机监测系统是在现代铁路信号控制的基础上，结合现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程等技术，用于监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运用质量和故障分析提供科学依据的设备。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作情况偏离预定界限或出现异常时及时报警，避免因设备故障或违章操作影响整个的安全运行。因此它的主要作用是保证行车安全、加强信号设备结合部的管理以及监测铁路信号设备运用状况。本文设计了一种铁路信号微机监测的信号源，即微机监测多信号发生器，它是针对实际信号微机监测而设计的信号发生系统，该系统可以产生铁路上复杂的直流、交流等信号。本文主要对此信号发生器的硬件与软件设计展开了研究，文章最后给出了实验结果。 针对微机监测系统无信号发生设备这一问题，研究开发了一套微机监测多信号发生器，目的是为了解决目前设备生产调试环节中只有监测设备，没有信号源的难题。本系统综合运用嵌入式技术、信号功率放大和CAN总线通信等技术手段，实现了5类铁路信号的同时发生。这5类信号包括有25Hz相敏轨道电路电压、道岔表示交直流电压、道岔动作电流、信号机回路电流以及半自闭外线电压电流。 结合铁路信号微机监测的基本原理，在硬件上通过触摸串口屏幕来进行对系统的输入，通过CAN总线将输入的数据传送到相应的信号板进行信号输出，利用LM3886大功率运算放大器将信号放大到合适的幅值，达到最后监测的目的。软件方面应用CORDIC算法与脉宽调制计算正弦波，运用Matlab进行算法仿真验证，最终设计实现在Cortex-M3的平台上。在设计实现中，由于Cortex-M3平台对浮点计算能力有限，经算法改进，实现浮点算法在定点运算芯片上的创新实现。 实际应用表明，本论文所述微机监测多信号发生器可以满足监测的要求。 |
| 作者： | 姚锐 |
| 专业： | 智能交通工程 |
| 导师： | 戴胜华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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