基于FPGA的扩频基带处理器中数控振荡器设计

扩频无线通信以其带宽大、抗干扰能力强等优点,逐渐取代了原来的窄带、模拟系统,成为铁路通信的发展方向,扩频基带处理器是其重要的组成部分.本文介绍了一种基于FPGA的扩频基带处理器的结构和基本原理,阐述了实现数控振荡器NCO（Numerically Controlled Oscillator）所使用的迭代算法,并对仿真结果进行了分析说明.采用Verilog硬件描述语言,在Quartus Ⅱ软件平台上实现了扩频通信基带处理器的数控振荡器设计.仿真和综合结果表明该算法设计思路正确,相对于传统的查表算法,具有占用资源少、结构简单、输出精度高,控制灵活和易于实现等特点.该方法已在扩频基带处理器中得到应用.     

一种新型MVB通信板的探究

结合车载安全计算机技术的发展,以ARM7系列为核心控制器,采用SOPC技术,设计了一种全新的VME总线接口MVB通信板卡。重点介绍了基于USB通信接口,使用VC++6.0开发的上位机试验环境及试验结果。     

机车瞬间故障检测诊断记录系统的设计与运用

故障诊断是保障列车安全可靠运行的技术基础之一。本文就采用机车瞬间故障检测记录系统对机车的瞬间故障定位和故障诊断的理论与实践进行了讨论，介绍了该系统的技术原理和软硬件设计中的几个典型问题，以及该系统在机车故障检测与定位中的作用及实际的运用情况。     

旅客捷运系统交流牵引供电系统仿真

目前国内对于旅客捷运系统(Automated People Mover,简称APM)牵引供电系统理论研究尚未成熟,为辅助新建APM线,在分析现有APM牵引供电系统的基础上,利用Simulink软件对其外部电源、牵引变电所、三相接触轨及车辆等组成部件进行建模。对比分析列车正常运行和过负荷运行时接触轨上线电压分布情况,验证所建立的APM交流牵引供电系统仿真模型的正确性。仿真分析两列车同时运行时,不同追踪距离对系统电气特性的影响情况。分析单变电所退出运行时接触轨上电压分布情况,验证系统供电的安全性和可靠性,可为APM前期供电方案的设置及选择提供依据。     

列车控制网络专用双绞线传输特性的研究

根据传输线理论,给出双绞线的分布参数信道模型。通过分析普通双绞线的参数,采用数值拟合的方法推导出MVB物理层介质的数值模型参数,建立RLCG数值模型,并对R、L、C和G的频率特性进行仿真分析,得出传输线的频谱特性、特征阻抗、系统可靠运行情况下的衰减特性、可用带宽、信道容量等,最终实验验证了模型的正确性,为进一步研究列车专用双绞线的信号传输特性提供了支持。     

ARCNET网络系统实时性能分析与研究

列车控制网络在列车控制系统中起着非常重要的作用,其实时性能直接影响到列车的安全可靠运行。对其实时性能进行分析评价可以优化设计列车控制网络的应用层,合理配置网络,优化网络性能,从而保证列车的安全可靠运行。本文介绍ARCNET列车控制网络的数据帧类型,数据通信机制和自动重构过程等,并对ARCNET网络通信延迟时间参数进行分析,建立ARCNET网络数据通信延迟时间模型、分析其网络实时性,并提出改进网络实时性的方法。最后在搭建的网络控制系统中,对实验测试结果和模型计算结果进行比较,验证模型的正确性。并利用分析结果以及建立的通信延迟时间数学模型,计算开发基于ARCNET轻轨列车网络控制系统的轮询周期,为系统应用层设计提供依据。     

基于深度图像的列车乘客目标识别技术研究

针对轨道交通中高密度客流的特点,提出了一种基于深度图像的局部法向量特征提取方法,利用球面坐标系参数(,)表示物体表面切平面法向量的特征信息,通过提取检测区域的局部法向量作为目标特征,以实现目标识别及头部轮廓提取。采用深度图像能有效地解决轨道车辆高度及光照等环境因素的局限性,并通过试验验证该方法的实时性和准确性。     

WTB初运行的算法优化及实现

在研究WTB通信协议的基础上提出一种WTB初运行的优化算法,搭建了基于SOPC的硬件实现平台。通过与国外标准WTB设备的重联编组调试,基本上实现了WTB初运行的功能,从而验证了该算法的有效性,为高速动车组的网络编组技术的自主化研究提供了支持。     

基于旋转变压器的牵引电机转速与转角测量技术研究

牵引电机的转速和转子角度对列车的运行控制至关重要,但恶劣环境下光电编码器存在测量不准确问题。针对这一问题,提出一种基于旋转变压器的电机转速与转角测量技术,为提高该测量技术的准确性,文中构建并实现以双广义二阶积分器和TypeⅡ锁相环为核心的新型解码方案,引入对称分量法抑制旋转变压器解码误差,采用双广义二阶积分器提取旋转变压器输出信号的正序分量,利用TypeⅡ锁相环进行跟踪计算,获得准确的转速和转角信息。仿真和实验结果表明该测量技术能够在极端恶劣环境下准确解码牵引电机转速与转角信息,证实本方案应用于列车牵引电机转速与转角测量的可行性。     

无线车载语音记录装置的设计与实现

为了规范乘务员的工作用语和协同监控装置分析行车事故,需要对机车电台和列尾装置自动录音。设计一种基于Wince操作系统实现双通道数字录音的语音记录设备,它通过采用大容量SD卡和有效的压缩,使用USB,无线WiFi,以太网等多种技术,解决了目前已有机车语音记录装置转储速度慢、存储容量小、操作不便的问题,实现通用高速转储和无接触远程操作。另外通过前端数据库和上层解析软件,可以在PC机上按时间、车次、地点等信息对录音文件进行检索、转储、回放,使用更为方便快捷。该产品通过了运行试验和现场鉴定,实现了小批量装车试用,满足铁路运行安全