铁路信号静态分析系统研究

论文摘要

铁路现场信号经常会由于各种原因出现故障或混入干扰，严重影响了机车信号的解调。由于机车信号解码是实时高速的，一旦解码结果出现错误，很难有充足的时间对错误原因进行排查，因此需要通过静态分析系统找出错误原因弥补实时分析的不足。本文设计实现了一个铁路信号静态分析系统，介绍了该系统采用的信号解码算法及方案，包括频谱分析法和时域测频法。针对铁路现场信号的特点和静态分析的优势，重点介绍了信号的解调技术和策略，包括模式识别技术、信号分级策略、信号参数与故障的关系及抗干扰技术等。采用面向对象的程序设计方法完成了系统实现。介绍了系统解码算法的实现流程及程序模块的实现情况。最后对完成的系统进行了测试。利用本系统可以实现信号宽范围的灵活解调、信号故障的排查和信号干扰检测等功能，能够为维护人员提供确定的维护方案。该系统对提高铁路现场的维护能力和保障机车信号的顺利解码具有重要的现实意义和实用价值。

论文目录

中文摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 概述

1.1.1 铁路信号简介

1.1.2 铁路信号分析法的研究现状

1.2 问题的提出

1.3 论文的任务与技术指标

1.4 论文的组织结构

2 FSK信号解码算法及方案

2.1 铁路 FSK信号的特点

2.1.1 铁路 FSK信号简介

2.1.2 铁路 FSK信号数学模型

2.1.3 铁路 FSK信号的频谱

2.2 铁路 FSK信号的频谱分析法

2.2.1 信号采集

2.2.2 滤波技术

2.2.3 加窗

2.2.4 快速傅里叶变换（FFT）

2.2.5 频谱细化技术（ZFFT）

2.2.6 频谱分析的不足

2.3 时域测频算法

2.3.1 频率推算法

2.3.2 相位推算法

2.3.3 时域分制式测频方案

2.4 小结

3 FSK信号的解调技术和策略

3.1 FSK信号解调技术

3.1.1 标准18信息FSK信号特征

3.1.2 信号分级策略

3.1.3 信号参数检测

3.2 信号参数与信号故障的关系

3.3 抗干扰技术

3.3.1 不平衡牵引电流干扰

3.3.2 邻线干扰和绝缘干扰

3.3.3 侵入干扰

3.3.4 调幅干扰

3.3.5 干扰识别

3.4 小结

4 静态分析系统设计与实现

4.1 程序设计概述

4.1.1 系统程序设计原则

4.1.2 开发环境 C++ Builder

4.2 系统解码算法实现

4.2.1 系统总体流程

4.2.2 载频和低频检测的实现

4.2.3 上下边频检测的实现

4.3 程序结构与用户界面

4.3.1 程序模块

4.3.2 类文件的实现

4.3.3 用户界面

4.4 小结

5 系统测试

5.1 系统解码测试

5.1.1 对标准信号的测试

5.1.2 对现场信号的测试

5.2 信号故障和干扰检测

5.2.1 信号故障检测

5.2.2 信号干扰检测

5.3 小结

6 结束语

参考文献

作者简历

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