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基于DSP的25Hz相敏轨道电路接收器的设计
| 论文题名： | 基于DSP的25Hz相敏轨道电路接收器的设计 |
| 关键词： | 相敏轨道电路;数字信号处理;傅立叶变换;数字互相关;相位差检测 |
| 摘要： | 轨道电路是铁路列车运行实现自动控制和远程控制的基础设备之一。我国站内轨道电路电气化区段主要使用具有抗工频干扰能力并具有良好的频率选择性与相位选择性的25Hz相敏轨道电路。25Hz相敏轨道电路在使用中逐渐暴露出一些缺点，由于接收端二元二位继电器的设计缺陷，已不能满足现场的需求。 随着我国CTCS-2系统的推广，ZPW-2000系列无绝缘轨道电路成为地面推行的主要制式。既有站改造的一个重要环节是对25Hz相敏轨道电路电码化。这就需要二元二位继电器具有可靠的频率选择性，在轨道线圈注入移频电流时，不能使轨道继电器误动。电码化将对25Hz相敏轨道电路接收器提出更高的要求。需要在性能和结构上对25Hz相敏轨道电路接收器进行改进。 针对二元二位继电器的缺陷，相关科研部门研制出基于单片机的微电子接收器。不仅在设备结构和性能上有了改善，也顺应了当前铁路信号的电子化发展趋势。在前人的基础上，本论文提出一种新的思想，将数字信号处理技术应用到25Hz相敏轨道电路接收器中。 论文对FFT以及数字互相关的算法进行了分析和仿真；对系统的主体电路结构、主控芯片的选择、模拟输入通道设计和A/D采样方法进行了详细的介绍；论文中给出了时钟电路、复位电路、数据存储器、JTAG等各功能模块的设计原理，完成了硬件电路设计和软件调试；系统的软件设计遵循模块化、自顶向下的设计思路，文中重点分析了主程序的结构、A/D采样中断程序的设计、主要算法程序的设计。 采用：DSP处理芯片对信号进行处理，比一般的单片机处理速度快，提高了实时性。随着：DSP和A/D转换器的不断发展，系统的精度还有提升的空间。本论文设计的的双芯片集成，双套软件算法分别处理，提高了安全性和可靠性，同时也兼顾了效率；由于采用的主要是集成芯片，体积小，重量轻，功耗低和便于携带，方便于现场维修和更换。 总体来说，本系统是实现25Hz相敏轨道电路接收器电子化的有效途径。虽然本论文中的设计并未成熟，但可看出将数字信号处理技术应用于25Hz相敏轨道电路接收器具有很好的应用前景。 |
| 作者： | 吴卉 |
| 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 |
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