機車車載Arcnet網絡的應用及其性能研究.pdf

1、內燃機車的功率大、適應性強，作為我國鐵路事業(yè)的重要一環(huán)，其在鐵路運輸中發(fā)揮著不可或缺的作用。機車通信網絡是機車信息傳遞的核心，可以將機車連接成為一個整體，實現對機車的控制、檢測和診斷，其可靠性和實時性極為重要。一旦發(fā)生故障會導致全車的信息交互出現混亂，對機車的運行產生嚴重的影響。
　　本文依托“HXN5型內燃機車網卡優(yōu)化項目”項目，以HX5內燃機車為研究對象，重點分析了其車載網絡通信系統的工作機理，對機車通信網絡的可靠性和實時性展

2、開研究，針對機車通信網絡中易發(fā)生的故障，提出了一種傳輸線信號重建算法，并建立網絡通信測試平臺對其進行了驗證。
　　本文的主要研究內容包括:(1)分析HXN5內燃機車網絡通信系統的現場故障數據，明確以發(fā)生頻次最高的傳輸線類故障為切入點。建立了傳輸模型，以此分析故障的原因和現象。
　　(2)根據傳輸線的故障機理，提出了一種新的動態(tài)信號失真檢測與重建算法。該算法可以實時的對傳輸線上的信號數據進行質量監(jiān)測，并在信號出現質量問題時予以

3、修復，能夠有效減少此類故障的發(fā)生，并記錄算法的運行情況，為檢修人員提供依據，從而提高檢修效率。
　　(3)采用FPGA實現了網絡的曼徹斯特編碼的接收、發(fā)送、CRC校驗和動態(tài)信號失真檢測與重建算法，并進行了仿真實驗驗證。在此基礎上依據Arcnet網絡協議的通信層級，建立了機車網絡分析平臺。該平臺使用ARM單片機，并搭載μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統驗證了自主研發(fā)的Arcnet板卡。根據MTBF理論設計了可靠性實驗，對自主研發(fā)的網絡平臺