FSK信号实时检测系统研究

考虑到移频键控信号在轨道电路传输的特点，特别是在电气化铁路和高速铁路上的特点，在分析移频信号频谱的基础上，确定了以ＦＦＴ为主的测试方法，研制了基于ＤＳＰ轨道电路信息测试系统     

多相滤波器组的ZFFT算法在轨道电路信号检测中的应用

针对轨道电路信号(FSK信号)的检测提出了基于多相滤波器组的频谱细化(ZFFT)分析方法,该方法利用多相滤波器组将待分析的移频信号按照不同载频分解成多个子带,经过子带选择,再进行FFT,与传统的信号检测算法相比,这种算法可以提高信号检测精度和实时性.     

移频轨道电路信号检测技术的研究

介绍了FFT快速傅里叶算法在ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统中的研究,用M atlab仿真软件对该系统中信息的调制和解调进行了仿真,并在FFT快速傅里叶算法的基础上运用欠采样技术,对系统中载频频率和低频频率的分辨率进行了研究。另外,根据ZPW-2000A型无绝缘自动闭塞系统的特点和FFT快速傅里叶算法的硬件要求,搭建了检测移频轨道电路信号的硬件平台。最后,通过软硬件相结合,成功将FFT快速傅里叶算法运用到移频轨道电路信号检测中。     

小波变换在列车控制系统信息处理中的应用

为了提高列车运行控制系统车载设备接收地面信息的安全性和可靠性。本文分析目前铁路大力推广的ZPW-2000系列移频轨道电路传输存在的问题,利用基于小波分析技术的信号奇异性检测方法对接收的波形信号进行奇异性检测。从实际的检测结果中可以看出,该方法克服了传统傅立叶检测方法的局限性,具有简单、快速、准确和高效的特点,能够满足铁路现场实际运用的要求。     

频谱重叠信号分离的循环平稳算法

利用信号的循环平稳性研究了分离频谱重叠信号的算法,并以直接序列扩频系统为例进行了性能分析.该算法在接收端设置了频移滤波器,以便同时利用信号的时间相关性及频谱相关性来实现信号的分离.通过对循环平稳性和频谱相关性的分析,得出了频移滤波器的结构并采用自适应算法确定多个频移分量的最优权值.仿真结果表明,该算法可有效分离频谱重叠信号,在大干扰功率时,误码率与时域滤波器和简单直扩系统比较均低约2个数量级.     

基于深度学习算法的OFDM信号检测

为了提高正交频分复用(OFDM)无线通信系统的信号检测能力,提出了一种基于深度学习(DL)算法的信号检测框架来代替系统信号检测模块.首先利用迫零(ZF)均衡器重构深度神经网络(DNN)的输入;然后在离线训练中增加预训练阶段,以导频符号和数据符号作为训练数据,为训练阶段提供良好的初始参数;最后在线信号检测通过加载离线训练获得的最优参数进行信号检测.实验结果表明:当信噪比(SNR)为25 dB时,无预训练阶段和无ZF均衡器的框架性能相对于完整的DL信号检测框架性能分别损失了2和4 dB;在导频符号数目减少和无循环前缀(CP)的情况下,DL框架的误码率相比传统方法均明显下降;在不同信道参数下,DL框架的性能损失比传统方法更小.ZF均衡器和预训练阶段均可提高DL框架性能,DL框架能更好地检测信号并具有较强的鲁棒性.     

基于小波脊的UM71信号瞬时特征提取

根据信号在变换域上呈现出的脊特征来提取瞬时频率特点,本文利用连续modet小波变换后的相位,进行迭代运算,对UM71信号的脊进行提取;分别用3组不同数据量的铁路实测信号来验证小波脊技术提取瞬时特征频率的可行性、准确性。同时,文中给出了算法详细的计算步骤。本文提供了一种有效、简单的分析和判断轨道电路移频信号的方法。     

一种低信噪比下LFM信号参数快速估计算法

为了对线性调频(LFM)信号参数进行快速、准确的估计,提出了一种新算法.该算法根据LFM信号当能量一定时在相同时宽范围内频谱幅度平方与调频斜率成反比的特点,通过对若干组快速傅里叶变换(FFT)结果进行模值选大,同时给出了起始频率和调频斜率的估计.仿真结果表明,通过合理设置算法参数,算法可以用于信噪比低至-38dB的LFM信号的参数估计.     

基于PFRFT周期积累的多相编码信号检测与参数估计

由于多相编码信号存在明显的周期时频分布规律性,在研究该类信号在低信噪比下的检测及参数估计问题时,对分数阶傅里叶变换进行周期延拓,首先结合该类信号的PWVD时频特性,通过分析多相编码信号的PWVD脊线分布特点与多分量LFM信号的关联特性,利用PFRFT对信号平行脊线能量进行积累,再根据积累后的峰值搜索对信号进行参数估计,最后采用与同样参数LFM信号进行RWT后的峰值固定比例结论对检测概率与参数估计精度进行分析。实验证明,该方法不仅成功提高了低信噪比下的多相码信号检测概率,而且五大参数的估计精度也得到了提高。     

一种多尺度球磨机筒体振动频谱分析与建模方法

针对基于传统快速傅里叶变换获得的单尺度筒体振动频谱难以有效揭示磨机研磨机理和筒体振动信号组成,以及现有文献中经验模态分解(EMD)技术预测精度低的问题,提出了基于偏最小二乘算法的多尺度筒体振动频谱分析与建模方法.该方法首先采用经验模态分解技术将筒体振动信号分解为具有不同时间尺度的内禀模态函数(IMF),接着通过傅里叶变换获得多尺度频谱,最后采用基于偏最小二乘算法的潜变量贡献率分析和选择不同尺度频谱,并建立融合不同尺度频谱的磨机负荷参数软测量模型.采用实验球磨机的实验数据仿真验证了所提方法的有效性.     

NLMS算法在轨道电路信号解调中的应用

针对目前轨道电路FSK信号解调中传统解调方法解调精度不足的问题,在对自适应滤波理论研究的基础上,提出采用基于NLMS算法的自适应滤波模块,利用传统频谱分析法得出轨道电路FSK信号的载频信息作为自适应滤波模块的期望信号,通过提取其中一个载频分量从而还原调制方波,经过计算后得出调制频率,实现信号的解调。仿真结果证明NLMS算法不仅实现了轨道电路FSK信号高精度的解调,并且解决了传统LMS算法在轨道电路FSK信号解调中收敛速度慢的缺陷,具有良好的抗噪性能。     

客运专线列控中心对轨道电路分路不良的防护

轨道电路分路不良会导致信号显示和轨道电路码序升级,联锁关系失效,直接危及行车安全.客运专线列控中心利用现有设备所能提供的技术条件,采用软件处理的方法通过站间安全信息传输和轨道电路占用逻辑检查,对发生分路不良的区段做出判断,并选用HU码作为防护码序对后续轨道区段的编码进行控制,防止追踪列车意外闯入,有效降低了区间分路不良对行车安全的风险.     

双H型石英音叉陀螺驱动信号频率跟踪算法的研究

为提高双H型石英音叉陀螺驱动信号的稳定性,基于DSP设计了一种数字化闭环控制电路,依据双H型石英音叉陀螺在串联谐振频率点处工作时驱动叉指振动的幅度随频率变化的影响最小,通过相位控制实现了驱动信号频率的跟踪,并利用希尔伯特变换产生了一对正交的参考信号用作相位检测.实验结果表明,双H型石英音叉陀螺工作稳定后,驱动信号频率跟踪算法的相位标准差为4mrad,精度达到0.003 4Hz.     

间谐波检测的FFT算法改进和DSP实现

提出一种快速傅里叶变换(FFT)的改进算法,该算法利用FFT的衰减特性,只需要对FFT算法做简单的变换,就可以有效地消除频谱泄漏分量,实现非整数次谐波的精确检测,克服了传统FFT的缺陷. 该算法与加窗体FFT相比,具有相近的特性,在算法构造方面又比加窗体FFT算法更简单,因此该算法更加适合应用于存储资源有限的微处理器上. 为证明该算法应用于微处理器的方便性,设计了一套基于数字信号处理(DSP)的谐波检测装置,并对该算法进行了验证.     

SJ─93型数字化双制式机车信号硬件和软件设计

ＳＪ－９３数字化双制式机车信号可以接收移频和ＵＭ－７１轨道电路的信号。它采用现代数字信号处理技术，信号的接收全部采用数字化方式处理。硬件电路结构简单，尽可能地集成化，并采用最可靠的元器件。软件由开机自检、移频接收、ＵＭ－７１接收、输入输出控制、动态检测等部分组成。接收程序对ＦＳＫ信号的两个边频独立处理，移频接收过程设置５０Ｈｚ及其谐波陷波器。数字化双制式机车信号符合故障－安全原则，可靠性高，抗干扰能力强。     

新的非合作直扩信号目标的跟踪测角算法

为完成直接序列扩频信号的非合作目标的跟踪测角,提出一种在单通道比幅单脉冲体制下,提取非合作目标方位角误差和俯仰角误差的算法. 该算法对信号进行延时相乘,检测到信号后,估计出伪码速率. 在一倍伪码速率的频率分量上,完成信号的方位角误差和俯仰角误差的提取. 与现有的直扩信号目标的跟踪测角技术相比,该方法可以完成对非合作目标或者合作目标的跟踪,且可以工作于极低信噪比(-20dB)条件下. 仿真结果验证了该算法的有效性.