轨道移频信号测试仪的研究

• 作 者: 高峰
• 机 构: 西安工业大学
• 出 处: 西安工业大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 轨道电路 轨道移频信号 测宽法 频谱分析法

铁路是我国基本的交通运输工具，与我国经济的发展以及人民的生活有着紧密联系。所以提高铁路运输效率和保证铁路运输安全有着重要的意义。随着列车运行速度的不断提高，对列车的控制要求也越来越高。列车是通过轨道电路传输信号进行控制的，因此必须定期的对轨道电路的相关运行参数进行检测。　　
目前我国的轨道电路主要有我国自行研制的18信息移频自动闭塞系统和法国引进的UM-71无绝缘轨道电路系统两种制式，二者均以频率作为参数，实现信息的传递。基于传统检测方法的一些弊端，急需一种能够适应我国国情的新轨道信号检测方法。本文就是在此背景下展开相关的研究工作。　　
本文根据现阶段国内外对于轨道移频信号的一些相关研究，通过对移频信号的特点分析，提出了一些相关的算法，分别在时域和频域下对移频信号进行分析。在时域下利用测宽法，通过测量波形的宽度从而达到对信号的频率参数的测量。此方法的精度高，但是低频信息的求取的准确与否去取决于上下边频的切换波形的切换点寻找的是否准确，抗干扰能力不行。在频域下采用频谱分析的方法对信号进行分析解调，为了进一步提高频率的精确度，在对带通采样后FFT运算所得的频谱进行进一步处理，本文利用频谱细化技术对感兴趣区域进行局部放大，从而保证了检测算法的检测精度要求。此方法抗干扰能强，但是由于对硬件的要求较高，运算量过大，导致运算时间过长以及存储数据量过大。针对以上两种方法的优缺点，将时域检测方法与频域检测方法相结合，在时域下求取移频信号的上、下边频，再到频域下利用时域所得结果能够快速准确的得到低频信号参数。　　
本文利用Matlab仿真软件，就轨道移频信号检测所提出的算法进行了仿真验证，证明了此检测算法的正确性和可行性。在此基础上对轨道移频信号检测仪进行了硬件电路设计。