研究频谱基于DSP轨道电路FSK移频信号检测策略

论文导读：自动闭塞的概念12-132.2.2移频自动闭塞13-142.3轨道移频信号的频率设置14-152.3.1国产18信息铁路移频信号系统的频率配置14-152.3.2UM-71无绝缘移铁路移频信号的频率配置152.4轨道移频信号的检测指标152.5本章小结15-163轨道移频信号的检测算法16-243.1移频信号的数学表达式16-193.2轨道移频信号的频谱几何浅析19-2
摘要：随着我国铁路运输的快速进展,列车的运转速度不断地提升,保证列车在整个行车区间的正常通过和安全运转就显得至关重要了。作为一种列车的制约信号,轨道电路移频信号与列车的安全运转具有非常紧密的联系。为了确保列车能够安全运转,提升铁路的运输效率,必须对轨道电路移频信号进行合适的在线检测。轨道移频信号是一种比较特殊的轨道电路信号,在对其数学表达式进行深入浅析探讨的基础上,了解到移频键控信号的载频、低频调制频率具有多样性和频率值跨度较大的特点,且有着频谱泄露的不足。为了很好的获得较高精度的采样频谱值,利用欠采样技术对移频键控信号采样,在同样频率分辨率的情况下,大大缩小了采样点数N,缩短了快速傅里叶变换的运转时间,提升了信号处理的实时性。通过加汉宁窗,能够使旁瓣互相抵消,消除一定的高频干扰和漏能,在加汉宁窗的基础上进行校正还原,得到高精度的轨道移频信号参数。仿真结果表明：此策略能够检测出国产18信息移频键控信号和UM-71移频键控信号的载频、低频和幅值,载频误差在0.002Hz之内,低频误差在0.002Hz之内,频偏误差在0.03Hz以内,幅值误差在0.1%之内。论文浅析了以TMS3205509DSP芯片为核心搭建的轨道电路移频信号的检测系统,主要由两部分组成,一部分是系统的硬件搭建以及电路的设计,另一部分是在硬件的基础上编写的软件。利用CCS开发工具,编写DSP程序,并将得到的结果数据送到PC机的演示平台进行结果浅析。结果表明通过这种策略检测到的参数能很好的满足木文提出的性能指标要求。关键词：轨道电路移频信号论文快速傅里叶变换论文欠采样论文窗谱校正论文频谱泄露论文DSP论文
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Abstract4-8
1 绪论8-11

1.1 本课题的探讨价值8

1.2 国内外探讨近况8-9

1.3 本论文的主要探讨内容9-11

2 轨道移频电路11-16

2.1 轨道电路概述11-12

2.

1.1 轨道电路11

2.

1.2 区间与闭塞11

2.

1.3 自动闭塞11-12

2.2 移频自动闭塞12-14

2.1 移频自动闭塞的概念12-13

2.2 移频自动闭塞13-14

2.3 轨道移频信号的频率设置14-15

2.3.1 国产18信息铁路移频信号系统的频率配置14-15

2.3.2 UM-71无绝缘移铁路移频信号的频率配置15

2.4 轨道移频信号的检测指标15

2.5 本章小结15-16

3 轨道移频信号的检测算法16-24

3.1 移频信号的数学表达式16-19

3.2 轨道移频信号的频谱几何浅析19-20

3.3 轨道移频信号的检测策略20-23

3.1 轨道移频信号的检测策略20-22

3.2 本论文对轨道移频信号的检测策略22-23

3.4 本章小结23-24

4 频谱浅析的探讨24-49

4.1 傅里叶变换24-30

4.

1.1 离散傅里叶变换24-25

4.

1.2 快速傅里叶变换25-27

4.

1.3 FFT的实现27-30

4.2 欠采样30-40
4.

2.1 欠采样技术的原理31-32

4.

2.2 采样频率的确定32-34

4.

2.3 欠采样下的Matlab仿真结果34-40

4.3 离散信号频谱的窗谱校正40-42
4.

3.1 频谱泄露理由的浅析40-41

4.

3.2 信号的加窗处理41-42

4.

3.3 汉宁窗的窗谱校正42

4.4 轨道移频信号参数的计算策略42-48

4.1 轨道移频信号参数的计算策略42-47

4.2 窗谱校正后的仿真结果47-48

4.5 本章小结48-49

5 轨道移频信号检测算法的硬件实现49-68

5.1 引言49

5.2 数字芯片DSP的进展49-52

5.

2.1 DSP芯片介绍49-50

5.

2.2 DSP芯片的进展历程50-51

5.

2.3 DSP芯片的选择51-52

5.

2.4 TMS320VC5509芯片的特点52

5.3 DSP系统的设计52-54

5.4 检测系统的硬件设计54-58

5.

4.1 电源模块55

5.

4.2 时钟模块55-56

5.

4.3 复位电路56-57

5.

4.4 JTAG接口电路57-58

5.5 检测系统的软件设计58-66论文导读：5.5.1DSP集成开发环境CCS介绍58-595.5.2DSP硬件程序开发59-615.5.3硬件结果浅析61-665.6本章小结66-686结论68-70参考文献70-72攻读硕士学位期间发表的论文72-73致谢73-76附录76-79上一页12

5.1 DSP集成开发环境CCS介绍58-59

5.2 DSP硬件程序开发59-61

5.3 硬件结果浅析61-66

5.6 本章小结66-68

6 结论68-70
参考文献70-72
攻读硕士学位期间发表的论文72-73
致谢73-76
附录76-79