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轨道移频信号检测方法研究与实现
| 论文题名： | 轨道移频信号检测方法研究与实现 |
| 关键词： | 轨道电路;移频信号;带通采样;列车速度;信号检测系统;自动闭塞系统 |
| 摘要： | 轨道电路是铁路重要的基础设备，随着我国列车速度的不断提高，为了确保铁路运输的安全畅通，铁路系统对列车自动控制的要求越来越高，轨道电路的使用负荷也不断增大。在高负荷运行和复杂环境的条件下，要确保信号的可靠与稳定，就必须定期对轨道电路的相关运行参数进行检测。 目前我国轨道电路的制式主要是移频轨道电路，主要包括由法国引进的UM-71无绝缘轨道电路系统和我国自行研制的18信息移频自动闭塞系统，二者均以频率作为参数，实现信息的传递。随着我国铁路的提速，基于传统检测方法所建立的轨道移频信号检测系统，在新的自动闭塞系统的应用下，将面临着极大的考验。因此如何准确快速的检测出轨道移频信号的各个参数就成了一个亟待解决的问题。 本文在总结和分析国内外相关研究工作的基础上，通过对轨道移频信号的数学分析，得出了移频信号的一些明显的频谱特点：国产18信息轨道移频信号频谱具有双峰的特点，并且其双峰处的频率平均值就是该移频信号的载频频率，UM-71轨道移频信号的频谱为单峰，峰值处频率就是该移频信号的载频频率；频谱中各个谱线的间距即为低频调制频率。根据轨道移频信号频谱的显著特点，本文采用频谱分析的方法对其进行分析解调。由移频信号的窄带特性，提出了使用带通采样技术代替奈奎斯特采样的方法，并进一步对国产18信息与UM-71两种制式轨道移频信号的采样频率作了统一；给出了带通采样后FFT运算所得频谱与原始移频信号频谱的对应计算公式和轨道移频信号其它频率参数的确定公式以及实现方法。为了进一步提高频率分辨率，本文使用Zoom-FFT（细化的快速傅里叶变换）算法对信号进行局部的放大，从而保证了检测仪器的设计指标。 论文利用Matlab软件，对分析研究所得的轨道移频信号的相关检测方法，分别作了满足奈奎斯特采样定理和满足带通采样定理的仿真验证，证明了相关检测方法的正确性与可行性，同时在Dev-CH环境下对该检测方法作了实现与验证。最后在检测方法的基础上以及Matlab仿真所得的一些结论，对轨道移频信号检测仪作了理论性的设计。 |
| 作者： | 孙景峰 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 樊文侠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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