轨道电路移频信号参数检测算法研究

轨道电路移频信号是用来控制列车的行驶状态,对其参数的检测需要达到较高的频率分辨率,根据采样定理知识可知,检测需要较长的采样时间,而这不能满足测试仪表的实时性要求.为了解决在较短的采样时间内达到较高的频率分辨率问题,分析了国产18信息和ZPW-2000型两种制式移频轨道电路的移频信号的频谱特点,提出了采用CZT线性调频Z变换和时域测量相结合的方法检测移频信号的参数.在MATLAB环境下编写CZT算法进行仿真,仿真结果表明,能有效提高频率分辨率,满足技术指标要求的同时缩短了采样时间.在移频信号参数测试仪的设计中有着很大的实际应用前景.     

一种轨道移频信号解调的新方法

对铁路轨道移频信号的频谱进行了分析,根据其频谱特点,提出了基于欠采样的FFT检测方法,并给出了计算原始频谱和上下边频的新方法,分析了采样频率的选取以及欠采样前后信号频谱之间的关系,同时对频率分辨率和精度进行了研究。此方法简单易行,具有很高的工程实用价值。     

一种轨道移频信号实时检测的新方法

对铁路轨道移频信号的频谱进行了分析，针对其频谱特点发现了应用带通采样技术的可行性，提出了基于带通采样频率的非整周期采样的实时检测方法，同时对其频率分辨率和实时性进行了研究。     

移频轨道信号测试仪的设计

为了在线检测移频轨道信号参数,设计了基于TMS320F2812专用数字信号处理器的移频轨道信号测试仪,有效地提高了数据处理能力和处理速度。采用欠采样技术和快速傅立叶变换(FFT)解调算法,使仪器测量的频率分辨率有很大提高,保证了测量的精准度。设计通过试验,达到了预定的设计研究目标。     

基于DSP的移频信号高分辨率检测方法

为保障机车运行安全,而对指挥行车的信号快速、准确的测试是重要手段之一,所以对铁路轨道移频信号FSK的频谱进行了分析;为避免移频信号在频域分析中产生混叠,从采样信号中恢复原信号,根据带通信号的窄带特性,采用欠采样技术进行采样和快速傅里叶变换对移频信号进行处理,以提高频率分辨率;针对移频信号的频谱特点,提出了利用DSP的移频信号高分辨率的检测方法,给出了检测系统的结构框图,同时分析了系统的实时性;该检测系统具有体积小、接口丰富、精度高等优点,为设计快速、准确的移频检测系统提供了依据.     

移频键控信号测量系统设计

为了提高铁路机车中移频键控信号的测量精度,给出了一种利用FPGA和ARM处理器测量频率的方法。该方法在FPGA中利用量化时钟实时测量一组FSK信号周期长度,并将测量数据存储在FPGA内部设计的双口RAM中。FPGA通过设计的串口模块将测量数据送给ARM处理器,ARM处理器对产生测量误差的主要原因进行分析,并对上、下边频切换时产生的畸变数据进行处理,给出了时间间隔测量误差的分析和补偿方法。实验表明,该系统具有较好的抗扰动能力,能够满足一般工业现场测试速率和精度的要求。     

基于正交性移频信号技术方案的研究

通过对国产轨道移频信号频谱特点的分析,根据信号正交理论,利用现代数字信号处理解调技术提出了对国产铁路移频信号进行技术改造方案,保证了在接收端对移频信号的最佳接收,提高了系统的可靠性,保证了系统的质量.同时对改进方案进行了MATLAB仿真,并以基于VC33的DSP浮点试验系统实现了对新方案的测试.     

基于FFT频谱校正的移频信号检测算法的研究

轨道电路移频信号是否正常直接影响到列车的行车安全。为了准确、高精度地检测轨道电路移频信号参数,利用汉宁窗的频谱校正和欠采样技术,给出了基于快速傅里叶变换(FFT)的频谱校正算法。利用Matlab对其进行仿真,结果表明各参数检测值均满足误差指标要求,且将采样时间缩短到1.6 s(或2 s)。该算法为研究实时移频信号参数测试仪表提供了理论依据。     

轨道电路移频信号参数高精度快速检测算法的研究北大核心

现代铁路运行中,及时了解轨道电路移频信号的状态将直接影响到列车的行车安全;为了高精度、准确快速的检测轨道电路移频信号参数,通过分析轨道电路移频信号的频谱特点,对基于FFT的汉宁窗频谱校正算法在移频信号参数检测中的应用进行了研究,利用MATLAB对其进行仿真,结果表明在该算法下各参数检测值均满足误差指标要求,同时将采样时间缩短到1s以内,提高了检测的快速性,该算法为实时移频信号参数测试仪的设计提供了理论依据。     

单片机在移频信号频率检测中的应用

介绍了铁路移频信号基于测宽法原理的单片机测试系统。该系统利用8052定时器T2捕获移频信号的零点(即移频信号相位角为n^*2π的点)，进而求出移频信号的一系列周期(即测宽，测出移频信号的周期)，分析这些周期，从而得出移频信号上边频、下边频、中心频率以及低频。     

基于DSP的移频信号测试仪的设计

为了能快速、准确检测出移频轨道电路信号的参数,设计了基于TMS320VC5402数字信号处理器的轨道移频信号测试仪,有效地提高了数据处理能力和处理速度.采用欠采样技术和快速傅立叶变换（FFT）解调算法,通过汉宁窗离散频谱校正技术,使仪器测量的频率分辨率有很大提高,保证了测量的精准度.通过试验验证,达到了预定的设计目标.     

基于FPGA的铁路移频信号测试系统设计

介绍了一种基于FPGA和单片机的移频信号检测系统新方案,对移频信号进行实时检测和处理,并给出系统的硬件构成框图、硬件设计和软件设计.该移频信号检测系统具有集成度高、电路简单、接口方便、运算速度快、精确度高、实时性好等优点.     

多普勒频率补偿算法在GPS信号捕获中的应用

在GPS卫星高速运动和地面GPS接收机的移动中,由于卫星和接收机之间的径向速度引起了载波多普勒频移、C/A码的多普勒频移和数据码的多普勒频移,多普勒频移会对GPS接收机的信号捕获产生影响,使其准确度下降。针对上述情况,在常用的相干积分结合非相干积分的GPS信号捕获方案中引入一种多普勒频率补偿算法,并对此算法进行相应的仿真。结果表明该设计方案是可行的,引入的补偿算法能够有效消除多普勒频移对GPS信号捕获的影响,能够实现对GPS卫星信号的多普勒和码相的准确捕获。     

信号频率的卷积窗优化新算法

为提高经典频谱校正算法的测频精度,给出了基于卷积运算构造新窗函数的方法,并提出考虑负频谱响应的优化新算法.采用优化新算法对基波频率在工频信号周围变化的谐波信号进行频率测量研究,结果表明,新算法可以实现信号频率的高精度测量,测频精度最高可达nHz数量级;同时,新窗函数与新算法的有效结合可优势互补,具有广泛的应用前景.     

基于改进的均值漂移算法的目标跟踪

提出了一种基于目标颜色特征的改进的均值漂移算法，对符合颜色模板的目标点不论其在直方图中的概率大小，都赋予相同的最大权值，使目标最大限度地成为密度极值区，以克服干扰影响，并提出了一种分块检测遮挡算法，遮挡期间不更新颜色模板，以保证遮挡后恢复准确的跟踪。实验结果表明该算法具有较强的鲁棒性，能有效实现复杂场景下的目标跟踪。     

基于自适应滤波器PN码同步和多普勒频移联合捕获方法

近年,基于自适应滤波理论的PN码捕获算法受到越来越多的关注。本文将这种思想用于多普勒频移捕获,提出了一种基于频域自适应滤波器的多普勒频移捕获算法,并进一步推导出了PN码和多普勒频移联合捕获算法。另外,针对传统自适应PN码捕获算法会受到调制数据的影响,提出了一种差分自适应算法,解决了调制数据引起的PN码极性翻转问题,提高了自适应滤波PN码捕获的适用性。最后对所提算法进行了仿真验证。     

基于范式转换的知识进化算法

根据库恩的知识进化观,提出一种基于范式转换的知识进化算法。每个范式对应一个问题的可行解,以范式为单位建立初始知识库。利用传承算子实现对优秀范式的传承,采用修补算子实现范式危机的消除,以创新算子产生新范式,从知识库的最优范式中获取问题的最优解。将该算法应用于求解函数极小值,其结果与遗传算法相比具有更好的寻优性能。     

一种基于预测模型的均值偏移加速算法

为了减少均值偏移算法的计算量,提出一种基于预测模型的均值偏移加速算法．根据迭代序列不同的 收敛特点,建立收敛预测模型,通过减少每次迭代时矢量离收敛点的距离来实现加速．从理论上证明了其收敛速度 比原均值偏移算法快,实验结果也进一步表明,该算法明显地提高了收敛速度,同时可以保证跟踪的准确性．     

一种相移键控数字图像水印算法

根据相移键控原理．提出了一种不可逆DWT域二相相位键控数字图像水印算法．水印信号为二值图像，用不同相位的正弦信号将水印调制后嵌入到数字图像DWT变换系数中；用提取的同频率正弦信号的相位进行水印提取；该方法嵌入的水印具有非常好的安全性，且水印提取不需要原始未加水印的图像．实验结果表明该方法具有很好的不可见性；对JPEG压缩、图像加噪声和图像滤波等常见的图像处理具有极强的鲁棒性．     

基于均值漂移算法和时空上下文算法的目标跟踪

在严重遮挡时,时空上下文STC(Spatio-Temporal Context)算法对目标位置的判断是正确的,而均值漂移MS(Mean Shift)算法对目标位置的判断会发生很大幅度的抖动,甚至跟踪错误目标。在遮挡结束后,时空上下文算法很难重新跟踪到正确目标,而均值漂移算法可以重新检测到跟踪目标。结合二者的优缺点,提出基于均值漂移算法和时空上下文算法的目标跟踪算法MSandSTC。该算法主要解决目标被严重遮挡的问题。在许多具有挑战性的数据集上的实验表明所提算法具有较好的实时性和鲁棒性。