浅析采样轨道移频信号特点频率提取嵌入式软件设计题目

论文导读：.1Linux操作系统的移植33-384.1.2ADS1178的驱动设计38-414.1.3LCD驱动的设计41-424.1.4USB驱动的设计42-454.1.5GPIB接口的软件设计45-494.2运转在DSP核检测模块的设计49-564.2.1确定采样频率50-514.2.2ZFFT的实现历程51-554.2.3载频检测模块的设计554.2.4低频检测模块55-564.3本章小结56-58第5章轨道移
摘要：随着我国经济社会的不断进展，我国铁路进入飞速进展的时期，铁路几次的大提速，高铁的投入利用。铁路已经越来越成为人们出行的主要交通工具。但是在铁路进展的同时，如何确保列车的安全运转已经成为一个重要的不足。铁路信号装置是铁路系统的基本装置，同时也担负着确保行车安全的重要责任。现今我国的轨道建设一日千里，行车速度不断加速，对轨道信号的通信与信号的准确显示的要求也越来越高。由此，对指示列车运转的轨道信号的高精度的检测则成为一个重要的课题。本课题是针对我国的轨道移频信号设计的检测系统，它能检测轨道移频信号的特点频率参数，即信号的载频和低频。本系统采取TI公司的OMAPL137作为硬件平台，该芯片是DSP+ARM双架构芯片，它是一款运转速度快，而功耗低的芯片。既可以运用DSP的数字信号处理能力实现信号检测，运用ARM实现Linux系统的嵌入以及进行各种驱动的设计。OMAPL137芯片的特性符合本设计的要求。Linux操作系统是现在运用比较广泛的CPU操作系统，这个系统的源码都是开放性的，可以在很多处理器上运用，只要根据需求对内核进行剪裁和移植就能够利用。本论文主要探讨了UM71轨道移频信号的低频信号频率、载频频率检测策略。在对UM71轨道移频信号进行检测时，一个主要的不足就是如何降低采样频率，因为轨道信号符合窄带信号的特点，所以在本设计中采取欠采样策略来实现采样频率的降低，而不利用奈奎斯特的采样策略；同时采取ZFFT的策略进一步提升低频信号的频率分辨率。实现移频信号特点频率的检测。另一方面，基于Linux操作系统设计USB的驱动，LCD的驱动，GPIB接口的驱动，以及对A/D采样芯片ADS1178的驱动。经过设计，本论文基本实现了检测系统的主要功能，即对信号特点频率的检测，以及系统软件平台的搭建。关键词：轨道移频信号论文特点频率论文欠采样论文ZFFT论文Linux论文
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Abstract6-10
第1章 绪论10-14

1.1 课题探讨的目的与作用10-11

1.2 国内外探讨的进展近况11-13

1.3 本课题主要探讨的内容13-14

第2章 轨道信号检测系统相关原理的介绍14-28

2.1 轨道移频信号介绍14-16

2.

1.1 移频自动闭塞14-15

2.

1.2 UM71 轨道电路介绍15-16

2.2 UM71 轨道移频信号的介绍16-19

2.3 Linux 操作系统的介绍19-22

2.3.1 设备的驱动20-21

2.3.2 多线程机制21-22

2.4 欠采样和 ZFFT 的算法22-27

2.4.1 欠采样的论述22-25

2.4.2 ZFFT25-27

2.5 本章小结27-28

第3章 检测系统软件总体设计28-33

3.1 轨道移频信号的功能和性能指标28

3.

1.1 系统的功能28

3.

1.2 系统的性能指标28

3.2 轨道移频信号特点频率提取算法的比较28-31
3.

2.1 脉冲计数法28-29

3.

2.2 过零检测法29-31

3.

2.3 FFT 的算法31

3.3 轨道移频信号检测系统的软件总体设计31-32

3.4 本章小结32-33

第4章 检测系统的软件设计33-58

4.1 运转在 ARM 核上的模块设计33-49

4.

1.1 Linux 操作系统的移植33-38

4.

1.2 ADS1178 的驱动设计38-41

4.

1.3 LCD 驱动的设计41-42

4.

1.4 USB 驱动的设计42-45

4.

1.5 GPIB 接口的软件设计45-49

4.2 运转在 DSP 核检测模块的设计49-56
4.

2.1 确定采样频率50-51

4.

2.2 ZFFT 的实现历程51-55

4.

2.3 载频检测模块的设计55

4.

2.4 低频检测模块55-56

4.3 本章小结56-58
第5章 轨道移频信号检测系统的性能测试58-61

5.1 系统的功能测试58-59

5.2 轨道移频信号特点频率检测的测试59-60

5.3 本章小结60-61

结论61-62
参考文献62-65
攻读学位期间发表的学术论文65-66
致谢66