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基于DSP的列车超速防护系统的设计
| 论文题名： | 基于DSP的列车超速防护系统的设计 |
| 关键词： | 列车超速防护系统;DSP;互相关算法;高速铁路;轨道信号 |
| 摘要： | 目前我国铁路上采用的是人工跳线的方式来管理, 方式比较落后，不利于火车提速。许多高速铁路发达国家已经广泛采用列车超速防护系统(简称ATP)设备，这是我国高速铁路建设以及地铁和城市轻轨交通所急需的安全设备。为了使火车能在各种制式(AC计数，FSK，ZPW2000)下都能安全运行，且无须人工干预，我们开发了这套ATP系统。本系统支持三种信号的输入及在其各自频带范围内的滤波处理，以分离三种制式信息。并通过DSP以及PIC单片机来对这些滤波处理后的信息进行数字处理，分析其中的载频信息和低频信息。该超速防护系统(ATP)硬件系统总体结构是采用三块DSP信号采集板冗余设计。将三板处理结果输出至一块判决板，判决板接收来自三块信号采集板的信号，对来自各板同类信号之间进行比较，采用3选2的原则进行控制输出。 由于轨道电路的特殊性，在恶劣的传播环境下的信号，干扰很难控制，对硬件滤波的性能以及解调算法的抗干扰性提出了很高的要求。这也是ATP系统实现的两大技术难点。本研究采用Ti公司的生产的DSP处理器TMS320F2812为核心信号处理器，配合Microchip公司的单片机PIC16F877为协信号处理器，组成信号采集板，对列车信号进行采样、量化、处理。信号判决板采用双CPU架构，双软件设计，使用两块PIC16F877，防止当一块MCU因故障停止工作导致系统瘫痪，对信号采集板进行冗余判决，并输出最终控制信息。采用互相关解调算法(能量算法)对轨道信号进行解调，具有运算速度快、精度高、抗干扰性能好、对硬件资源要求低等特点。经过反复的轨道信号实测，完全符合国家标准。 |
| 作者： | 傅彧 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 毛敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东师范大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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