基于ARM和DSP的鐵路信號(hào)測(cè)試儀設(shè)計(jì)（DSP部分）.pdf

1、UM71系列(包括ZPW-2000A)無絕緣軌道電路已成為我國(guó)鐵路的主流制式，軌道電路的正常工作對(duì)行車安全意義重大。軌道信號(hào)失真或者受到噪聲污染有可能導(dǎo)致鐵路信號(hào)設(shè)備錯(cuò)誤動(dòng)作進(jìn)而發(fā)生行車事故。通過對(duì)鐵路信號(hào)做出監(jiān)測(cè)以及判斷，可以幫助信號(hào)設(shè)備維護(hù)人員對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行及時(shí)修復(fù)從而避免事故發(fā)生。 本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM/DSP雙核結(jié)構(gòu)的鐵路信號(hào)測(cè)試儀，用以幫助設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)檢修故障設(shè)備。其中，DSP芯片選用TI公司的32位浮點(diǎn)處理器

2、TMS320VC33作為信號(hào)分析與處理的核心，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)、頻譜分析和細(xì)化處理等功能。本測(cè)試儀作為一種實(shí)時(shí)的信號(hào)檢測(cè)設(shè)備，充分利用了浮點(diǎn)DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性，因而更適合于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的應(yīng)用。本測(cè)試儀主要針對(duì)目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)移頻信號(hào)的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測(cè)、信號(hào)幅度檢測(cè)、站內(nèi)軌道信號(hào)的相位角及其幅度檢測(cè)等功能。 本文著重分析了頻譜細(xì)化技術(shù)中的

3、ZFFT算法在實(shí)時(shí)信號(hào)分析中的應(yīng)用，采用ZFFT算法可以在保證運(yùn)算效率的同時(shí)提高頻譜的分辨率。在此基礎(chǔ)上，本文就這種算法提出了若干改進(jìn)措施并且通過MATLAB對(duì)該算法及其改進(jìn)措施進(jìn)行了軟件仿真。同時(shí)本文完成了基于這種算法的DSP軟件設(shè)計(jì)：為了提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，DSP算法均采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。理論分析和實(shí)驗(yàn)表明調(diào)制頻率的分辨率可以達(dá)到0.03Hz，滿足實(shí)際應(yīng)用要求。此外，本文設(shè)計(jì)了測(cè)試儀的硬件結(jié)構(gòu)，主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY