详情

原文传递轨道信号解调研究

论文题名：	轨道信号解调研究
关键词：	数字信号处理;FSK信号;FM信号;时频变换;高速铁路;调制方式
摘要：	随着近几年我国铁路的不断提速，行车密度的不断增加，轨道电路传递的信息量越来越大，传输方式越来越复杂，因此研究一些新的信号系统制式来满足铁路运输的发展要求具有现实意义。当今一些轨道交通较为发达的国家采用的轨道信号制式主要是FSK和FM制式，而且已经有了较为成熟的产品，但是我国还没有提出自己的数字轨道信号系统制式。研究FSK和FM制式信号解调的一些关键技术对我国高速铁路采用数字轨道信号系统有非常重要的参考价值，并且为今后我国研制数字信号系统打下了理论和实验基础。数字调制频移键控FSK(Frequency Shift Keying)调制是一种相对简单的调制方式，其频谱结构较为简单。数字调制FSK调制的数字轨道信号固定了低频调制信号的频率，通过其上下边频的变换来确定其所携带的列控信息。这使原本区间中传输信息的能力得到了提升，使其可以在一个区间同时传输一组完整的列控信息。因此如何在短时间内实现数字调制FSK信号的解调成为本论文研究的一个重点。本文通过时频分析中的SPWVD(Smoothed Pseudo WVD)变换，将信号转化到时频平面中，根据其在时频平面中的特点，进行峰值估计，以此完成对FSK信号的解调，实现列控信息的提取。多音频调频(FM)调制信号是一种较为复杂的调制信号，所以在设计解调方案时不能直接对己调信号进行频谱分析，而应首先解调出信号的瞬时频率，再对解调出的信号进行谱分析。本文采用的低频调制信号是在TVM430系统的基础上重新设计的27个正弦信号叠加组成的，所以对已解调信号谱分析的关键实际上就是对这多个正弦信号进行频率估计。因此如何在较短的时间内对FM信号进行精确的解调成为本论文研究的另一个重点。本文通过设计ZOOMFFT(Zooming FastFourier Transform)变换来实现频率的细化，从而满足频率分辨率的要求，并且抑制信号的端点效应。同时提出了一种通过Hilbert-Huang变换的方法来分析解调后的信号，并研究分析了这种方法的优势和不足。本文在对两种数字轨道信号调制方式(FSK和FM方式)进行研究的基础之上分别提出了对这两种调制信号解调的思想，设计了较为新颖的解调方法，通过MATLAB进行了仿真并对结果进行了分析。
作者：	姚亚平
专业：	交通信息工程及控制
导师：	蒋大明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文