基于FPGA的鐵路移頻信號檢測技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、分類號密級UDC學位論文基于基于FPGA的鐵路移頻信號檢測技術(shù)研究與實現(xiàn)的鐵路移頻信號檢測技術(shù)研究與實現(xiàn)（題名和副題名）何守兵（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名習友寶教授電子科技大學成都（職務(wù)、職稱、學位、單位名稱及地址）申請學位級別碩士專業(yè)名稱電路與系統(tǒng)論文提交日期2012.4論文答辯日期2012.5學位授予單位和日期電子科技大學答辯委員會主席評閱人年月日注1注明《國際十進分類法UDC》的類號摘要I摘要鐵路運輸在現(xiàn)代經(jīng)濟建設(shè)中起著重要的作用，鐵

2、路交通的安全可靠性及軌道移頻信號的準確檢測是一項重要研究課題。鐵路軌道中傳輸?shù)囊祁l信號反映列車的運行速度和狀態(tài)，移頻信號的準確檢測是保證列車安全運行的關(guān)鍵。移頻信號是移頻鍵控信號FSK的簡稱，我國鐵路主要運用的移頻制式有兩種：國產(chǎn)18信息移頻制式和UM71制式的國產(chǎn)化，均是以頻率為參數(shù)來傳遞信息。傳統(tǒng)的鐵路移頻信號檢測方法很難滿足快速發(fā)展的鐵路運輸?shù)目刂埔?，因此需要探索新的移頻信號檢測方法。針對我國鐵路移頻信號檢測的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有的

3、移頻信號解調(diào)方法，提出了一種FPGAAVR單片機實現(xiàn)的綜合檢測方案。傳統(tǒng)的移頻信號解調(diào)方法包括時域分析和頻域分析，通過比較兩種方法的特點，課題提出時域測寬法的檢測方法，采用調(diào)制域測量的無間歇計數(shù)多周期同步測量技術(shù)，并給出了基于FPGA計數(shù)檢測的具體方案。要求檢測的移頻信號頻率參數(shù)包括：中心載頻，上、下邊頻，低頻調(diào)制頻率以及單一頻率參數(shù)。移頻信號經(jīng)過通道電路的可編程帶通濾波器預(yù)處理后送到FPGA端口，在單片機發(fā)出測頻命令后進行計數(shù)。利用載

4、頻中心頻率的周期為閘門時間，分別比較上、下邊頻在一個周期內(nèi)與中心頻率的計數(shù)差值，根據(jù)借位脈沖位置的不同區(qū)分出上、下邊頻，同時恢復(fù)出低頻調(diào)制信號。為了減小計數(shù)誤差，提高測量精度，采用測周法測量，在低頻調(diào)制頻率的一個周期內(nèi)，分別對移頻信號上、下邊頻采用多周期計數(shù)，將計數(shù)數(shù)據(jù)上傳到單片機進行計算并顯示相應(yīng)頻率參數(shù)。時域檢測法電路結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，在實驗室模擬調(diào)試環(huán)境下，測試結(jié)果基本滿足要求。移頻信號上、下邊頻和低頻調(diào)制信號的測量誤差在0.