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轨道电路参数测量和调整的研究

作　者: 贾晨子
导　师: 杨世武
学　校: 北京交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 轨道电路 参数模型 参数测量 FSK
分类号: U284.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 283次
引　用: 2次
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内容摘要


轨道电路是轨道交通系统中调整列车运行的现代化自动控制与远程控制系统的重要组成部分,是关系到列车运行安全的基础设备,所以轨道电路的日常调整和维护都成为确保安全行车、避免行车事故发生的重要工作。本文介绍了轨道电路的工作原理、轨道电路的一次参数、二次参数,在此基础上分析了二次参数与载频的关系,需要添加补偿电容来改善轨道电路的传输特性。与现有UM71/ZPW-2000制式的电容补偿方式作对比,验证了不同载频添加不同大小的补偿电容能更好地改善轨道电路传输特性,增加信号传输距离。确定电容补偿方式后,建立了轨道电路参数模型,并使用MATLAB对模型进行仿真,其准确性得到验证。轨道电路参数模型的建立更加直观地体现了轨道电路一次参数、二次参数与传输信号之间的关系,可以作为轨道电路参数测量、调整的参考依据。电力牵引区段的两条钢轨,既作为轨道电路的通道来传输信号电流,又作为牵引电流的回路来传送牵引电流。这两种不同性质的电流在同一对钢轨上传输,给轨道电路的正常工作带来许多不利影响。传统的轨道电路参数测量方法,使用普通的工业用测量仪表,为了排除工频牵引电流干扰,都是采取断开被测区段电力牵引电网电源的手段,大大影响了轨道电路的正常运行。本文提出了“在线”实时测量轨道电路电压等信号的方案,针对站内信号研制出轨道电路参数在线测量、调整仪表;进一步将此思路运用到频率种类更为复杂的区间,利用DSP技术对FSK信号的检测进行了仿真。

全文目录


中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 绪论  6-9
  1.1 几种常见的轨道电路制式  6-7
    1.1.1 25Hz 相敏轨道电路  6
    1.1.2 交流计数轨道电路  6-7
    1.1.3 移频轨道电路  7
  1.2 本课题的研究目的及意义  7-9
第二章 轨道电路原理和参数分析  9-17
  2.1 轨道电路结构  9-10
  2.2 轨道电路工作原理及工作状态  10-12
    2.2.1 轨道电路工作原理  10-11
    2.2.2 轨道电路工作状态  11-12
  2.3 钢轨线路参数  12-15
    2.3.1 钢轨线路一次参数  12-13
    2.3.2 钢轨线路二次参数  13-14
    2.3.3 钢轨线路二次参数与信号电流频率的关系  14-15
  2.4 小结  15-17
第三章 轨道电路传输特性改善方案  17-28
  3.1 轨道电路与四端网络的关系  17-19
    3.1.1 四端网络的Z 参数  17-18
    3.1.2 等效于四端网络的轨道电路  18-19
  3.2 轨道电路传输特性  19-22
    3.2.1 影响轨道电路传输特性的因素  19-20
    3.2.2 轨道电路传输特性分析  20-22
  3.3 有补偿电容的轨道电路  22-26
  3.4 小结  26-28
第四章 轨道电路参数模型的建立和验证  28-38
  4.1 几种典型的移频轨道电路  28-29
  4.2 移频轨道电路参数模型的建立  29-31
  4.3 移频轨道电路参数模型的验证  31-37
    4.3.1 MATLAB 简介  31-32
    4.3.2 MATLAB 在电路中的应用  32-33
    4.3.3 使用MATLAB 验证轨道电路参数模型  33-37
  4.4 小结  37-38
第五章 交流轨道电路在线测量和调整  38-53
  5.1 轨道电路参数的传统测量方法  38-40
  5.2 改进的轨道电路参数测量方法  40-42
    5.2.1 轨道电路干扰分析  40-41
    5.2.2 轨道电路的在线测量  41
    5.2.3 轨道电路的调整  41-42
  5.3 轨道电路参数在线测量和调整方案设计和实现  42-51
    5.3.1 技术指标  43
    5.3.2 系统硬件设计  43-48
    5.3.3 系统软件设计  48-51
  5.4 测量结果及误差分析  51-52
  5.5 小结  52-53
第六章 音频（FSK）轨道电路的参数测量  53-65
  6.1 DSK 板简介  53-55
  6.2 FSK 检测系统设计  55-57
    6.2.1 用MATLAB 实现FSK 信号  55-56
    6.2.2 系统软件方案  56-57
  6.3 MATLAB 软件仿真  57-61
    6.3.1 用MTALAB 对UM71 信号进行频谱分析  57-58
    6.3.2 混频算法的模拟  58-59
    6.3.3 重采样  59-60
    6.3.4 FSK 信号通过低通滤波并抽取  60-61
  6.4 FSK 信号的检测  61-65
    6.4.1 CCS 软件仿真  61-63
    6.4.2 硬件DSK 板仿真实验和结果  63-65
结论  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69
作者简历  69-71
学位论文数据集  71

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中图分类: > 交通运输 > 铁路运输 > 铁路通信、信号 > 铁路信号 > 轨道电路
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