Duffing振子在ZPW-2000移頻信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路信號(hào)技術(shù)的不斷升級(jí)，在區(qū)間ZPW-2000型軌道電路代替其它制式的軌道電路已廣泛應(yīng)用于鐵路閉塞系統(tǒng)中，正確檢測(cè)ZPW-2000移頻信號(hào)是保證列車行車安全的前提。但目前在電氣化高速鐵路中，信號(hào)系統(tǒng)這樣的弱電設(shè)備受牽引電流的干擾隨區(qū)間追蹤列車數(shù)量及運(yùn)量的增長(zhǎng)而增大。軌道電路環(huán)境的愈加復(fù)雜造成傳統(tǒng)方法對(duì)移頻信號(hào)的檢測(cè)受軌道電路中強(qiáng)噪聲的干擾出現(xiàn)檢測(cè)質(zhì)量差、檢測(cè)結(jié)果誤差大，甚至檢測(cè)錯(cuò)誤導(dǎo)致信號(hào)升級(jí)顯示。因此，本文提出了一種抗噪能力強(qiáng)

2、的檢測(cè)方法以保證移頻信號(hào)在強(qiáng)噪聲環(huán)境下檢測(cè)的可靠性。
　　基于混沌理論的Duffing振子在強(qiáng)干擾環(huán)境下對(duì)正弦及2FSK(2 binary system Freq-uency Shift Key,二進(jìn)制移頻鍵控)信號(hào)檢測(cè)SNR(Signal Noise Ratio,信噪比)門限可以低至?66dB，具有較好的抗干擾能力。本文根據(jù)Duffing振子對(duì)參數(shù)敏感和對(duì)噪聲免疫特性，將Duffing振子用于低SNR條件下ZPW-2000移頻信

3、號(hào)載頻及低頻的檢測(cè)，并以Matlab軟件為仿真平臺(tái)搭建Duffing振子檢測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ZPW-2000移頻信號(hào)的檢測(cè)。
　　首先，本文詳細(xì)介紹了ZPW-2000型自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的工作原理和ZPW-2000型軌道電路的系統(tǒng)構(gòu)成，分析了ZPW-2000移頻信號(hào)的特點(diǎn)，并對(duì)常用的軌道電路移頻信號(hào)檢測(cè)方法進(jìn)行分析。根據(jù)對(duì)ZPW-2000型軌道電路常見(jiàn)干擾的分析和ZPW-2000移頻信號(hào)特點(diǎn)，確定將檢測(cè)過(guò)程分為載頻檢測(cè)和低頻檢測(cè)兩部分。<

4、br>　　其次，分析了Duffing振子的動(dòng)力學(xué)特性，利用變尺度法對(duì)Duffing方程進(jìn)行改進(jìn)，以適用于任意頻率信號(hào)的檢測(cè)，并分析利用Duffing振子檢測(cè)一般2FSK信號(hào)的原理。此外，在對(duì)幾種常用混沌判別方法闡述的基礎(chǔ)上，總結(jié)了各種判別方法的優(yōu)劣。
　　最后，結(jié)合Duffing振子對(duì)噪聲免疫的特點(diǎn)，給出了ZPW-2000移頻信號(hào)基于方差極值法載頻檢測(cè)和基于適應(yīng)步長(zhǎng)間歇混沌法低頻檢測(cè)的Duffing振子檢測(cè)步驟。利用Simulin