高动态GPS接收机中载波环路的设计

高动态环境在载波信号上会导致多普勒频移的剧烈变化,较大的频偏将导致接收机的载波环路失锁,无法正确解调出信号.介绍一种适应于高动态环境下的基于锁频锁相环(FPLL)的载波跟踪算法,并对其环路滤波器设计进行详细的分析.     

时频分布在FSK信号解调中的应用研究

时频分布作为现代信号处理研究的热点，它能同时描述信号在频率域和时间域内变化。移频轨道电路信号是一种相位连续的移频键控（FSK）信号，它的载频和低频信息通过FFT可以很容易的检测出来，但上下边频的高精度检测，一直是比较棘手的问题。本文提出了一种基于时频分布的FSK信号的解调方法，这种方法可以克服单一时域或频域FSK信号解调时的缺点，实现对FSK信号的上下边频的可靠、高精度的解调。文中对FSK信号的WVD、PWVD和SPWVD结果作了比较，选择了基于SPWVD来估计FSK信号的上下边频，并给出了具体的算法步骤。计算机仿真表明，采用SPWVD可准确地解调出移频信号的上下边频，与FFT相结合，可实现移频信号的完整解调。这为研制高精度的FSK信号检测仪器奠定了理论基础。     

采用基于独立分量分析的盲信号分离方法分离出FSK信号中的干扰信号

国产移频轨道电路FSK信号是采用周期方波调制的移频信号.为了消除FSK信号中的干扰信号,采用基于独立分量分析的盲信号分离方法,对获得的混合信号进行白化处理,去除混合信号间的相关性,然后确定1个线性变换矩阵,利用变换矩阵分离出混合信号中的各个独立信号.对FSK信号中混入调幅干扰信号、改变采样频率及采样时间、混入随机脉冲干扰信号3种情况分别进行模拟仿真.仿真结果表明:采用该方法能消除FSK信号中的干扰信号,并可获得FSK信号的上、下边频信号,有效地保存了原FSK信号.     

轨道移频信号特征频率小波变换提取探讨

结合频谱分析和小波变换,采用LKJ2000型测试台产生的信号,对轨道电路移频信号进行调解,结果表明所用方法能有效提取轨道电路移频信号的上下边频和低频控制信号的特征频率.最后,对3种特征频率提取方法加以综合,给出了提高信号提取可靠度的逻辑算法.     

移频轨道电路发码装置的研究与设计

为提高移频轨道电路发码装置输出信号的质量及装置的可靠性，设计一种基于直接数字频率合成器（DDS,Direct Digital Synthesizer）芯片的发码装置。该装置由单片机直接控制DDS芯片产生移频信号，经过后级电路放大滤波后，输出到测试环线上，供车载天线接收；单片机提供RS-485通信电路用来接收上位机的控制数据、有机发光二极管（OLED,Organic Light-Emitting Diode）显示屏和按键，作为便携式设备的人员操作接口。通过测试验证，该装置可精确输出ZPW-2000和FTGS这2种移频轨道电路的移频键控（FSK,Frequency-Shift Keying）调制信号，提高了输出信号的分辨率和精度，从而减小相邻轨道区段间的干扰，便于机车信号设备的解调。与既有的移频轨道电路发码装置相比，该装置具有信号质量高、结构简单、可靠性高、方便操作的优点。     

基于周期控制的载波移相策略研究

为了抑制系统内部网侧四象限变流器产生的高频谐波,减小对电网的谐波污染,防止产生车网高频谐振,提出一种基于周期控制的载波移相策略及实现方法。针对同一列车多个牵引系统之间无同步线的情况,提供一种以网压过零点为参考,通过微调PWM载波周期,实现准确且稳定的校正载波移相角的方法。通过Matlab/Simulink仿真及混合动力动车组牵引系统运行实验,验证该载波移相策略的可行性及有效性,为工程实践提供指导。     

单载波频域均衡技术用于增强地铁无线通信质量的研究

由于地铁隧道环境的特殊性,存在密集的反射和散射路径,而且列车的运动带来了信号的频移：通过实测数据,分析了地铁信道中的无线电波损耗,小尺度多径传播以及地铁隧道宽带信道统计模型,提出将频域均衡技术应用于地铁信道中,通过循环前缀的运用,频域均衡技术能够有效地抵抗多径带来的码间干扰,而且单载波技术对于多普勒频移敏感程度低于正交频分复用系统,仿真结果表明单载波频域均衡技术能够显著地提升地铁无线通信系统的性能。     

基于局部频谱细化的轨道移频信号高精度检测

轨道移频信号检测技术中多采用FFT的频谱分析方法,但是由于轨道移频信号的检测需要较高的频率分辨率,FFT的分析方法会影响到频谱分析的真实性.对此,引入局部频谱细化的方法对轨道移频信号的低频频率进行检测,并用MATLAB对算法进行仿真,仿真结果表明局部频谱细化法可以应用于轨道移频信号的检测中,且精度较高.     

相位连续移频信号的数字化实现

分析了相位连续与不连续移频信号的频谱并比较了它们的带宽。相位连续的移频信号有较窄的带宽,抗干扰性能强。目前,在移频轨道电路中产生相位连续信号的方法主要有两种:直接调频法,频率转换法。前者相位连续但频率稳定性差;后者频率稳定性高但相位近似连续。为克服上述不足,本文提出了数字化直接调频法,其相位连续、频率可调、频稳性高。     

基于SOC自适应等精度测频系统的设计

自适应测频即对被测信号进行连续分频,直接利用分频后的信号作为控制信号,这样就将被测信号的分频和计数合二为一,从而产生可靠的闸门控制信号。该测频法提高了测量精度,实现了量程的自动跟踪。在设计该测频系统时,选用了FPGA芯片,并运用SOC技术（System on a Chip）对其逻辑时序电路设计。SOC技术是ASIC（Application Specific Integrated Circuits）设计方法学中集软、硬件于一体,并追求产品系统最大包容的集成芯片。提高了测频系统的稳定性,简化了电路,降低了成本。     

基于FPGA的应答器上传链路FSK数字信号解调

主要针对欧标应答器上传链路的FSK信号,提出了使用FPGA芯片,采用VHDL语言,来实现对FSK信号解调的具体方案。     

基于FSK的CTCS数字接收模块的设计与实现

CTCS（中国铁路控制系统）是确保列车高速安全运行的重要基础装备。本文介绍了CTCS系统专用的FSK信号接收的新方案。分析了FSK解调信号的原理，描述了使用FPGA（现场可编程门阵列）设计接收模块的方法，并验证了设计原理的正确性。     

基于小波脊的轨道电路FSK瞬时特征提取

小波脊线技术能对信号特征进行有效的提取.利用连续Morlet小波变换后的相位进行迭代计算,对轨道电路移频信号的脊进行提取;利用该变换算法,对实际FSK信号的瞬时特征进行提取,验证了该算法能有效地提取瞬时频率和低频控制信号.文中同时给出了算法详细的计算步骤,提供了一种有效、简单的分析和判断轨道电路移频信号的方法.     

小波包方法在车载FSK信号中的应用

FSK信号作为保障铁路安全运行的主要信号制式，在国内铁路上现在有两种，是法国引进的UT信号和国内自主开发的YP信号，小波变换是继傅里叶变换之后的重大突破，而小波包则是小波变换的进一步发展，克服了小波变换的一些不足，本文首先研究了车载FSK信号的特征，再利用小波包对车载FSK信号进行滤波处理，文中，给出了如何确定给定频率的信号在小波包分解树各个分解层中对应节点的算法，在滤波处理过程中，为了处理带内的噪声，也给出了采用阈值的方法来减少带内白噪声，阈值的选取充分应用到FSK信号的小波包分解的特点，最，我们给出了计算机产生的仿真FSK信号和现场采集的FSK信号的两种仿真，仿真结果表明，根据车载FSK信号的特性，小波包方法是处理车载FSK信号的有效方法。     

铁路系统车载FSK信号检测系统的实现

通过对FSK信号进行时域和频域分析,利用滤波消除工业现场干扰的方法,研制了基于单片机的低成本FSK信号检测系统,并给出了部分实验结果.     

RFlD阅读器设计中FSK解调方法的研究

在PFID系统设计中，利用基于软件的FSK解调方法，对标签向阅读器发射的射频信号进行解调，采用最大似然准则，即最小距离接收机，从数据中恢复出信号。对PFID系统设计中发送和接收的误码率进行分析，推导出误码率的计算公式。通过选用不同参数f3和N进行仿真，探讨选择最佳参数f3和N，提出改善系统误码率的方法。     

单片机在铁路桥梁挠度监测中的应用

桥梁挠度监测是山区铁路安全领域的重要组成部分,是保障行车安全的一项重要指标.针对桥梁的特殊结构,开发了一种基于高性能ARM处理器、电荷耦合器件,以及RS-485串行通信总线的挠度测量装置.能根据远程控制计算机的选项输入指令,自动完成数据的采样,运算和传输,实现挠度的实时查询,可图表显示,测量精度高,是挠度监测的新方法.     

基于NIOS II处理器GPS/GSM车辆监控系统终端设计

利用SOPC Builder可以在很短的时间内把NIOS II CPU、Avalon总线、外围设备和存储器接口、片内调试模块等集成在一起生成系统需要的NIOS II处理器,然后用Quartus II设计软件把NIOS II处理器和GPS接口、GSM接口及其它外部设备接口结合在一起编译下载到FPGA芯片中即完成系统的硬件设计;软件设计通常采用C/C 语言编写并用NIOS II IDE编译下载到FPGA中。     

一种基于感应环线通信的数据接收器设计

基于感应回路的数据通信方式设计一种基于感应环线通信的数据接收器,该数据接收器采用4个高频数字接收器实现FSK信号的相位检测。通过对接收电路进行仿真实验,该系统能够很好地完成数据接收任务,具有接收可靠,稳定等优点。