《十八信息移频综合测试仪的研制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《十八信息移频综合测试仪的研制（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 摘 要 随着铁路的快速发展，铁路信号设备在列车运行中的地位越来越重要。 它是保证行车安全、提高运输效率的基础设施。然而目前我国铁路信号设备 设计等级低，对信号监测手段简单落后。为了确实提高铁路信号设备的稳定 性和可靠性、真正实现设备 “ 零”故障工作，研制铁路信号设备测试仪，对 设备定期测试意义重大。 本文主 要 研 究的内 容: 移 频信 号上 边 频、 下 边频 、 中 心 频 率 ( 载 波频 率) 和 1 8 个低频调制频率的测量; 单频信号频率的测量; 交流信号、 直流信号电 压和电流的测量。 我国铁路上采用的移频信号是一种相位连续的二进制调频信号。
2、它以 低 频调制信号的变化为周期 ，以上边频和下边频两个状态的正弦波交替出现。 以 往，对移频信号上边频、下边频和中心频率的测量大多采用单位时间内 计 脉冲个数的方法;而对低频信号的测量，则是通过硬件解调后，采用测周期 法。 针对传统测量方法的缺点，本文提出了一种软件解调方法。先将移频正 弦波信号整形为方波信号， 再通过 8 0 0 5 5 2单片机的脉冲捕捉功能， 捕捉整形 后方波信号上升沿的时刻值，进而得到移频信号的每两个相邻上升沿的时间 间隔值。通过对这些值的分析，找到移频信号上边频和下边频的交替点。知 道了 交替点 后， 移频信号的上边频、下边频和低频就很容易求出了。本文提 出的 这种
3、软件测量法还能用于区分移频信号和单频信号。 本课题研制的移频测试仪 以 8 0 C 5 5 2单片机为核心 ，采用软件解调方法 法， 工作稳定可靠，成本低。在不需事先知道移频信号载频的情况下即可一 次性测出移频信号的各频率参量，实现了移频信号的在线、动态测量。 关键词 轨道电路;铁道信号;自动闭塞;移频 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 A b s t r a c t Wi t h t h e d e v e l o p m e n t o f r a i l w a y t r a n s p o rt a t i o n , r a i l w a y s i g n a l i n g d
4、 e v i c e s b e c o m e m o r e a n d m o r e i m p o r t a n t , w h i c h a r e t h e i n f r a s t r u c t u r e s t o e n s u r e t r a f f i c s a f e t y a n d to i m p r o v e t r a n s p o r t a t io n e f f ic i e n c y . H o w e v e r, t h e r a i lw a y s i g n a li n g d e v i c e s o f
5、 o u r c o u n t r y a r e p o o r d e s i g n e d , a n d m e a s u r e m e n t me t h o d s a r e s i mp l e a n d la g g i n g . I n o r d e r to i m p r o v e t h e s ta b i lit y a n d r e li a b i lit y o f r a il w a y s i g n a li n g d e v i c e s a n d t o r e a l i z e n o n - ma l f u n
6、c t i o n w o r k , i t i s e s s e n t i a l t o d e v e l o p a n i n s t r u me n t t o c h e c k r a i l w a y s i g n a l i n g d e v i c e s . T h e c o n t e n t s o f t h i s t h e s i s a r e a s f o l l o w s : me a s u r e me n t o f u p p e r f r e q u e n c y , l o w e r f r e q u e n c
7、 y , c a r r i e r f r e q u e n c y a n d 1 8 l o w f r e q u e n c i e s ; m e a s u r e me n t o f u n i t a r y f r e q u e n c y ; m e a s u r e m e n t o f A C a n d D C v o l t a g e ; me a s u r e m e n t o f A C a n d DC c u r r e n t . T h e fr e q u e n c y - s h if t s i g n a l b e i n
8、g u s e d i n o u r c o u n tr y r a i lw a y i s a k in d o f p h a s e s u c c e s s i v e b i n a r y m o d u l a t i o n s i g n a l , w h o s e p e r i o d i s t h e p e r i o d o f l o w f re q u e n c y m o d u l a t io n s i g n a l a n d it s w a v e f o rm a lt e r n a t e s w ith tw o A C
9、 s in e w a v e s i . e . u p p e r f r e q u e n c y a n d l o w e r f r e q u e n c y . T h e me t h o d t h a t c o u n t s i mp u l s e s t o m e a s u r e u p p e r f r e q u e n c y , l o w e r f r e q u e n c y a n d c a r r i e r f r e q u e n c y i n u n i t t i me w a s w id e ly u s e d b
10、 e fo r e . T h e m e a su r e m e n t o f l o w f r e q u e n c y in c lu d e s tw o s t e p s : f ir st , fr e q u e n c y - s h i f t s i g n a l i s d e mo d u l a t e d i n t o l o w f r e q u e n c y s i g n a l b y h a r d w a r e c i r c u i t , t h e n , t h e me t h o d o f p e r i o d me
11、a s u r e m e n t i s u s e d t o m e a s u r e t h e l o w fr e q u e n c y s ig n a l. B e i n g a im e d a t t h e d e fe c ts o f tr a d i tio n a l m e a s u r e m e n t, th i s t h e s i s g i v e s a s o f t w a r e d e m o d u l a t i o n m e t h o d . F i r s t , f r e q u e n c y - s h i f
12、 t s i n e w a v e i s s h a p e d to f r e q u e n c y - s h ift s q u a r e w a v e , t h e n a s e r ie s o f tim e o f r is i n g e d g e s o f f r e q u e n c y - s h i f t w a v e a r e c a u g h t b y 8 0 C 5 5 2 m i c r o c o n t r o l l e r a n d t i m e b e t w e e n t w o c o n s e c u t
13、i v e r i s i n g e d g e s i s c a l c u l a t e d . B y a n a l y z i n g t h e s e t i me v a l u e s , t h e a l t e r n a t i o n p o i n t b e t w e e n u p p e r f r e q u e n c y a n d l o w e r f r e q u e n c y i s f o u n d , t h e n , u p p e r f r e q u e n c y , l o w e r f r e q u e n
14、 c y a n d m o d u l a t i o n f r e q u e n c y c a n b e e a s i l y c a lc u la t e d . T h e m e th o d b r o u g h t f o r w a r d in th is th e s is c a n a l s o b e u s e d to d if fe r e n tia t e f r e q u e n c y s h i ft s ig n a l fr o m u n i ta ry f r e q u e n c y s i g n a l . T h e
15、 f r e q u e n c y s h if t in s t r u m e n t ta k e s 8 0 C 5 5 2 a s c o n t r o ll e r , u s in g s o f tw a re d e mo d u l a t i o n m e t h o d , w o r k s s t e a d i l y a n d r e l i a b l y , l o w c o s t . Wi t h o u t n e e d i n g t o 1 哈尔滨工业大学工学硕 卜 学位论文 k n o w t h e c a r r i e r f
16、r e q u e n c y , t h e i n s t r u me n t c a n m e a s u r e v a r i o u s f r e q u e n c y v a l u e s o f f r e q u e n c y - s h i f t s i g n a l a t t h e s a me t i m e . O n - l i n e a n d d y n a mi c me a s u r e m e n t b e c o me s t r u e. K e y w o r d s t r a c k c i r c u i t ; r a i l w a y s i g n a l ; a u t o m a t i c b l o c k ; f r e q u e n c y s h i f t t o 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 第 1 章 绪论 课题来源及研究的目的和意义 本课题来源于黑龙江省南岔市铁路电务段，随着现在铁路技术的不断发 展，以及铁路提速和铁路信号种类的不断增多，该电务段陈旧的移频设备测 试仪已不能
