基于TMS320的微電子相敏軌道電路接收器研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、軌道電路作為重要的鐵路信號設(shè)備，能檢測軌道列車占用情況以及給機(jī)車發(fā)送移頻信號。25Hz相敏軌道電路由于具有良好的頻率和相位選擇性，一直以來在站內(nèi)的電氣化區(qū)段上大量地被采用。傳統(tǒng)的25Hz相敏軌道電路大都采用二元二位繼電器，但是二元二位繼電器存在很多問題，比如結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、維護(hù)困難、故障率高、返還系數(shù)低等等。近年來，隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多更安全、更可靠、速度更快、功能更豐富、體積更小的微電子軌道電路接收器被研制出來。隨著站內(nèi)電

2、碼化的推廣，傳統(tǒng)的二元二位繼電器已經(jīng)慢慢地被新型接收器取代，鐵路信號設(shè)備正在往電子化、微型化發(fā)展，安全性也有大幅提升。本文采用數(shù)字信號處理技術(shù)，選用高速浮點(diǎn)型TMS320F2812芯片作為核心CPU，設(shè)計(jì)了25Hz相敏軌道電路微電子接收器。
　　首先，本文在進(jìn)行大量研究、分析和比較的基礎(chǔ)上提出接收器設(shè)計(jì)的安全冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)字濾波、CPU核心算法以及整體結(jié)構(gòu)方案。本文對比分析了三種經(jīng)典的冗余結(jié)構(gòu)，最終采用了三取二冗余結(jié)構(gòu);數(shù)字濾波

3、在對比了IIR濾波器之后選用了FIR濾波器;而在研究了五種不同的算法之后，本文分別采用了FFT譜分析法、二階線性插值法和自適應(yīng)相位估計(jì)器三種算法;另外還給出了接收器的性能指標(biāo)。
　　其次，本文分別介紹了25Hz相敏軌道電路微電子接收器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件電路包括DSP芯片外圍電路、板卡信號調(diào)理電路以及安全與門和報(bào)警電路，其中還包括電源模塊、時(shí)鐘模塊、RAM外擴(kuò)模塊、JTAG接口模塊、異步串行接口模塊、CAN總線模塊、光電耦合模塊