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轨道移频信号检测技术的研究

焦玮琦  
【摘要】: 随着工业的发展,对工业数据通信技术的要求也越来越高,不仅体现在信号传输上,同时也体现在信号检测技术上。在铁路通信领域,随着列车的数次提速,移频轨道信号在行车安全保障方面和故障分析方面的作用显得更加重要。如何精确、快速地检测移频机车信号成为一个重要的课题。 本文就是从信号着手,从时域和频域两个方面对两种移频轨道信号进行了详细的分析研究,着重分析了信号的频谱特性。18信息轨道信号频谱具有双峰,双峰频率平均值就是信号的载频,而UM71频谱单峰,峰值频率即为信号的载频。针对移频轨道信号能量集中且低频信息频率低的情况,采用ZOOM-FFT法进行信号局部放大的方法,以提高信号的频率分辨率。 同时,小波分析成为现代信号处理中的一种实用的工具,它可以同时进行时域和频域分析,通过提取系统的有用信号,抑制噪声信号,有效地提高系统的信噪比,实现噪声背景下信号的检测。本文利用小波变换可以识别突变信号的特点提出了利用小波脊提取瞬时频率的想法,并给出了提取信号瞬时频率的迭代算法,根据所得到的瞬时频率推算出相应的调制低频信息,为国产移频和UM71的分析和译码提供了新的方法。最后对ZOOM-FFT方法和小波脊提取的方法分别进行了MATLAB仿真,实验数据证明小波脊算法的更准确有效。 最后,本文以TMS320VC5402为核心对轨道移频信号检测系统进行了软硬件的初步设计。由于时间有限,本文只进行了理论设计,在今后的工作实践中继续完善。


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