基于tms320的微电子相敏轨道电路接收器研究与实现

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文基于的微电子相敏轨道电路接收器研究与实现作者姓名幸聪工程领域控制工程指导教师付文秀副教授培养院系电子信息工程学院二零一五年六月办交乂硕士专业学位论文基于的微电子相敏轨道电路接收器研究与实现作者：幸聪导师：付文秀北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟

2、高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学校代码：公开：密级北京交通大学硕士专业学位论文基于的微电子相敏轨道电路接收器研宄与实现作者姓名：幸聪学号：导师姓名：付文秀职称：副教授工程硕士专业领域：控制工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我导师付文秀副教授的悉心指导下完成的，付文秀老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来付文秀老师对我的关心和指导。付文秀老师悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我极大的关心和帮助，对我的论文也提出了许多宝贵意见，在此向付文秀老师表示衷

3、心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，陈曦、焦阳同学对我论文给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外，也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学硕士专业学位论文摘要摘要轨道电路作为重要的铁路信号设备，能检测轨道列车占用情况以及给机车发送移频信号。相敏轨道电路由于具有良好的频率和相位选择性，一直以来在站内的电气化区段上大量地被采用。传统的相敏轨道电路大都采用二元二位继电器，但是二元二位继电器存在很多问题，比如结构过于复杂、维护困难、故障率高、返还系数低等等。近年来，随着微电子技术的不断发展，越来越多更安全、更可靠、速度更快、功能更

4、丰富、体积更小的微电子轨道电路接收器被研制出来。随着站内电码化的推广，传统的二元二位继电器已经慢慢地被新型接收器取代，铁路信号设备正在往电子化、微型化发展，安全性也有大幅提升。本文釆用数字信号处理技术，选用高速浮点型芯片作为核心设计了相敏轨道电路微电子接收器。首先，本文在进行大量研宄、分析和比较的基础上提出接收器设计的安全冗余系统结构、数字滤波、核心算法以及整体结构方案。本文对比分析了三种经典的冗余结构，最终采用了三取二冗余结构；数字滤波在对比了滤波器之后选用了滤波器；而在研宄了五种不同的算法之后，本文分别釆用了谱分析法、二阶线性插值法和自适应相位估计器三种算法；另外还

5、给出了接收器的性能指标。其次，本文分别介绍了相敏轨道电路微电子接收器的硬件和软件设计。硬件电路包括芯片外围电路、板卡信号调理电路以及安全与门和报警电路，其中还包括电源模块、时钟模块、外扩模块、接口模块、异步串行接口模块、总线模块、光电耦合模块、稳压模块和滤波模块等。软件部分包括模块的初始化、数字滤波模块和信号采集模块等部分。最后，本文通过测试平台对接收器的功能进行检测。通过轨道测试盘对接收器各个节点的信号进行采集，查看并分析每个模块的输入输出情况，判断每个波形图的是否达到要求。测试结果表明基于的相敏轨道电路微电子接收器正常工作，能准确检测轨道列车占用情况，达到了性能指标

6、。本文共有图幅，表个，参考文献篇。关键词：相敏轨道电路；接收器；微电子；；北京交通大学硕士专业学位论文，，，，，，北京交通大学硕士专业学位论文，：北京交通大学硕士专业学位论文目录目录弓目课题研宄背景和意义国内外研宄现状论文内容和结构本章小结微电子接收器系统方案的研宄与设计接收器安全体系结构设计双机热备冗余结构二乘二取二冗余结构三取二冗余结构接收器数字滤波方案和滤波器的选择滤波器理论分析接收器整体方案设计接收器算法研宄与仿真相关函数法数字式过零鉴相法谱分析法线性插值法自适应相位估计器五种算法比选接收器性能指标本章小结微电子接收器硬件设计芯片选择性能介绍功能简介硬件结构时钟

7、、晶体振荡器和锁相环北京交通大学硕士专业学位论文目录定时器接收器部分硬件电路设计电源模块时钟模块系统外扩边界扫描接口异步串行接口总线接口接收器信号调理电路设计光电耦合模块稳压模块时钟模块滤波模块施密特触发器模块安全与门报警电路本章小结微电子接收器软件设计软件开发环境简介软件开发环境配置软件开发流程及代码生成工具软件开发流程代码生成工具系统软件流程模块初始化接收器滤波模块数字信号釆集模块本章小结微电子接收器测试接收器测试平台接收器测试结果接收器板绘制和调试心得本章小结总结与展望北京交通大学硕士专业学位论文目录参考文献隱醜弓豸弓作者简历及攻读