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原文传递车载式轨道动态监测装置设计

论文题名：	车载式轨道动态监测装置设计
关键词：	车载式;轨道动态监测装置;线路检测;FPGA;DSP;电路设计;软件设计
摘要：	2007年4月我国铁路进行了第六次大规模的提速，火车的提速有效地缓解了铁路运量与运能的矛盾，收到了十分显著的社会经济效益。为了适应铁道部提出的“高速重载”的要求，不仅列车需要提高改进，而且对提速段的线路轨道质量提出更加苛刻的要求。为了检测线路质量状况，确保列车运行安全和平顺程度，研究和设计车载式轨道动态监测装置很有必要。但是，从车载式轨道动态监测装置出现到现在还没有一个固定的硬件模式和系统的软件算法来支持，所依靠的判别依据还是基于工务部门以前的判别方法，这就使晃车仪在使用中存在诸多问题，需要通过不断的研究来解决。在数字电路系统迅速发展的今天，FPGA、DSP的作用越来越显著。而在FPGA芯片发展过程中，除了其成本越来越低外，FPGA与DSP的结合也正成为未来DSP芯片设计和生产的一大发展趋势。DSP+FPGA的最大特点是结构灵活、有很强的通用性，适用于模块化设计，从而能够提高算法的效率；又由于其开发周期较短，系统易于维护和扩展，适用于实时信号处理。本文首先介绍了国内外评价轨道质量状态的方法，通过分析车体振动加速度和轨道不平顺度的关系，对比轨道局部不平顺法和轨道区段整体不平顺法，结合基于系统特征参数提取的模糊解耦算法，介绍了车载式轨道动态监测装置的设计原理。然后，在简要介绍了FPGA和DSP的基本概念后详细介绍了车载式轨道动态监测装置的硬件设计，软件设计。本设计的重点是装置的软硬件设计，硬件方面包括DSP电路设计、FPGA电路设计等。软件设计方面包括在FPGA上实现MC8051 IP核并对MC8051 IP核进行功能仿真，串口通信，AD采样，加速度变化率计算等。
作者：	程杨
专业：	测试计量技术及仪器
导师：	伍川辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文