基于FPGA的脈沖軌道電路頻域算法研究.pdf

1、軌道電路是一種保證鐵路運(yùn)輸和行車安全的重要設(shè)施，是鐵路列車運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動控制和遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)設(shè)施之一，同時(shí)也是車站內(nèi)鐵路通信信號系統(tǒng)的重要聯(lián)鎖設(shè)備，用來檢測區(qū)間或車站內(nèi)是否有列車占用，反映軌道是處于空閑還是占用狀態(tài)。高壓不對稱脈沖軌道電路因其具有抗干擾能力強(qiáng)、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于直流、交流電氣化區(qū)段的車站和區(qū)間。軌道電路的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，因此脈沖信號會受到來自外界或者內(nèi)部的脈沖性、隨機(jī)性和周期性干擾，從而產(chǎn)生誤差，甚至錯(cuò)誤，使接

2、收設(shè)備無法接收到正確的不對稱脈沖信號。所以如何有效濾除軌道電路信號干擾，使接收到的高壓不對稱脈沖信號不失真，對分析軌道狀態(tài)極其重要。
　　本研究針對高壓不對稱脈沖軌道信號的特點(diǎn)，研究利用自適應(yīng)濾波的有效方法，解決不對稱脈沖信號沖擊干擾問題，從而更準(zhǔn)確的判斷軌道的狀態(tài)信息。在自適應(yīng)濾波理論的基礎(chǔ)上，建立新的自適應(yīng)濾波模型，并提出了一種由時(shí)域與變步長頻域算法相結(jié)合的最小均方（LMS）算法。通過對時(shí)域LMS、頻域塊LMS、VSSNLMS

3、算法和本文改進(jìn)的LM S算法進(jìn)行M ATLAB仿真分析，結(jié)果顯示，新算法的收斂速度最快，且信噪比最高。改進(jìn)的算法信噪比比VSSNLMS算法高約3dB，比頻域塊LMS算法和時(shí)域L MS分別高約10d B和5dB，具有很好的濾波效果；收斂速度比時(shí)域LMS算法快50％，比頻域算法快24%，比 VSSNLMS算法快16%左右。因此，用改進(jìn)的算法對軌道的實(shí)際信號進(jìn)行濾波，具有更優(yōu)的效果。根據(jù)M ATLAB仿真的參數(shù)在ISE平臺上完成LMS算法的F