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輸和行車安全的重要設施，是鐵路列車運行實現(xiàn)自動控制和遠程控制的基礎設施之一，同時也是車站內鐵路通信信號系統(tǒng)的重要聯(lián)鎖設備，用來檢測區(qū)間或車站內是否有列車占用，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、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點被廣泛用于直流、交流電氣化區(qū)段的車站和區(qū)間。軌道電路的運行環(huán)境比較復雜，因此脈沖信號會受到來自外界或者內部的脈沖性、隨機性和周期性干擾，從而產生誤差，甚至錯誤，使接

2、收設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，研究利用自適應濾波的有效方法，解決不對稱脈沖信號沖擊干擾問題，從而更準確的判斷軌道的狀態(tài)信息。在自適應濾波理論的基礎上，建立新的自適應濾波模型，并提出了一種由時域與變步長頻域算法相結合的最小均方（LMS）算法。通過對時域LMS、頻域塊LMS、VSSNLMS

3、算法和本文改進的LM S算法進行M ATLAB仿真分析，結果顯示，新算法的收斂速度最快，且信噪比最高。改進的算法信噪比比VSSNLMS算法高約3dB，比頻域塊LMS算法和時域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，用改進的算法對軌道的實際信號進行濾波，具有更優(yōu)的效果。根據M ATLAB仿真的參數(shù)在ISE平臺上完成LMS算法的F