基于FPGA的鐵路移頻信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC學(xué)位論文基于基于FPGA的鐵路移頻信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)的鐵路移頻信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)（題名和副題名）何守兵（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名習(xí)友寶教授電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)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(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人年月日注1注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)摘要I摘要鐵路運(yùn)輸在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)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(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)是一項(xiàng)重要研究課題。鐵路軌道中傳輸?shù)囊祁l信號(hào)反映列車的運(yùn)行速度和狀態(tài)，移頻信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)是保證列車安全運(yùn)行的關(guān)鍵。移頻信號(hào)是移頻鍵控信號(hào)FSK的簡稱，我國鐵路主要運(yùn)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(hào)檢測(cè)方法很難滿足快速發(fā)展的鐵路運(yùn)輸?shù)目刂埔?，因此需要探索新的移頻信號(hào)檢測(cè)方法。針對(duì)我國鐵路移頻信號(hào)檢測(cè)的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有的

3、移頻信號(hào)解調(diào)方法，提出了一種FPGAAVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的綜合檢測(cè)方案。傳統(tǒng)的移頻信號(hào)解調(diào)方法包括時(shí)域分析和頻域分析，通過比較兩種方法的特點(diǎn)，課題提出時(shí)域測(cè)寬法的檢測(cè)方法，采用調(diào)制域測(cè)量的無間歇計(jì)數(shù)多周期同步測(cè)量技術(shù)，并給出了基于FPGA計(jì)數(shù)檢測(cè)的具體方案。要求檢測(cè)的移頻信號(hào)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(hào)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(jī)發(fā)出測(cè)頻命令后進(jìn)行計(jì)數(shù)。利用載

4、頻中心頻率的周期為閘門時(shí)間，分別比較上、下邊頻在一個(gè)周期內(nèi)與中心頻率的計(jì)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(shí)恢復(fù)出低頻調(diào)制信號(hào)。為了減小計(jì)數(shù)誤差，提高測(cè)量精度，采用測(cè)周法測(cè)量，在低頻調(diào)制頻率的一個(gè)周期內(nèi)，分別對(duì)移頻信號(hào)上、下邊頻采用多周期計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)上傳到單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算并顯示相應(yīng)頻率參數(shù)。時(shí)域檢測(cè)法電路結(jié)構(gòu)簡單，測(cè)量精度高，在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試環(huán)境下，測(cè)試結(jié)果基本滿足要求。移頻信號(hào)上、下邊頻和低頻調(diào)制信號(hào)的測(cè)量誤差在0.