便攜式軌道信號(hào)發(fā)碼器的設(shè)計(jì).pdf

1、目前鐵路事業(yè)得到了飛快發(fā)展，列車的運(yùn)行速度在逐漸提高，尤其高速鐵路的運(yùn)行速度已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。鐵路事業(yè)如此快速的發(fā)展致使整個(gè)系統(tǒng)對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備的要求越來(lái)越高，機(jī)車信號(hào)設(shè)備是車載系統(tǒng)中非常重要的組成部分，其工作狀況直接影響到列車的安全運(yùn)行以及行車效率，因此對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備進(jìn)行出入庫(kù)檢測(cè)是一項(xiàng)非常必要的工作。
　　軌道電路是鐵路系統(tǒng)中的重要組成部分，與道岔、信號(hào)機(jī)合稱為室外三大件。其主要作用是判斷軌道的占用情況以及采用移頻信號(hào)來(lái)傳輸不

2、同的行車信息，構(gòu)成閉塞區(qū)間。機(jī)車出入庫(kù)檢測(cè)即是利用信號(hào)發(fā)生設(shè)備發(fā)送出模擬的軌道中的移頻信號(hào)，檢測(cè)機(jī)車信號(hào)設(shè)備能否正常接收及反饋。
　　目前，機(jī)車信號(hào)出入庫(kù)的檢測(cè)工作主要由電務(wù)段機(jī)車信號(hào)檢修所通過(guò)環(huán)線發(fā)碼箱在機(jī)務(wù)段環(huán)線上發(fā)送信號(hào)，檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)登車逐車人工核對(duì)燈碼，檢測(cè)工作量大，容易漏檢，誤檢。本論文主要工作就是針對(duì)目前機(jī)車信號(hào)檢測(cè)的需要，結(jié)合現(xiàn)有發(fā)碼器操作復(fù)雜，功能單一，不便于設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等缺點(diǎn)，提出一種基于嵌入式系統(tǒng)，利用先進(jìn)的D

3、DS(Direct Digital Synthesis)技術(shù)設(shè)計(jì)出的便攜式的軌道信號(hào)發(fā)碼器，該發(fā)碼器發(fā)送的移頻信號(hào)即FSK信號(hào)精度高，性能穩(wěn)定，同時(shí)由于鐵路現(xiàn)場(chǎng)機(jī)車頻繁出站，現(xiàn)場(chǎng)工作人員負(fù)擔(dān)重，這款發(fā)碼器操作簡(jiǎn)單，方便攜帶，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本論文主要包括以下幾方面內(nèi)容:
　　(1)分析了現(xiàn)有軌道電路信息的特點(diǎn)以及基本情況，在此基礎(chǔ)上確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)碼器的功能和技術(shù)指標(biāo)。
　　(2)介紹嵌入式技術(shù)以及DDS技術(shù)，介紹

4、DDS原理、特點(diǎn)等。
　　(3)完成了鐵路信號(hào)發(fā)碼器的硬件電路設(shè)計(jì)以及PCB的繪制，并且給出了采用DDS技術(shù)產(chǎn)生移頻信號(hào)的方法。該發(fā)碼器硬件結(jié)構(gòu)主要分為兩個(gè)部分即系統(tǒng)控制部分和發(fā)碼部分。系統(tǒng)控制部分選用了性能高、成本低并且功耗小的具有Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103VET6作為核心芯片，發(fā)碼部分控制整個(gè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)，由于本論文期望產(chǎn)生的是鐵路移頻信號(hào)，該信號(hào)要求相位一直保持連續(xù)，并且性能穩(wěn)定，能適應(yīng)鐵路行業(yè)的惡劣環(huán)境，

5、所以通過(guò)不同方法的甄選，最終采用了具有先進(jìn)的DDS技術(shù)的AD9865芯片。
　　(4)介紹軟件實(shí)現(xiàn)流程。本論文給出了程序?qū)崿F(xiàn)流程圖，并且對(duì)比了兩個(gè)實(shí)現(xiàn)信號(hào)產(chǎn)生的方法，即:DAC技術(shù)和DDS技術(shù)。DAC技術(shù)是STM32F103VET6芯片內(nèi)部包含的模塊，直接進(jìn)行程序編寫(xiě)即可控制該芯片產(chǎn)生信號(hào)，而DDS技術(shù)則是需要利用STM32去控制具有DDS技術(shù)的AD9854芯片，通過(guò)對(duì)比輸出信號(hào)的性能以及產(chǎn)生FSK信號(hào)的方法難易程度，最終選用DD