文档介绍：University Code : 10856 Student ID : M010212128 RESEARCH AND DESIGN OF PROTABLE TRAIN TO MUNICATION DETECTOR Candidate: Yang Qing Supervisor: Chen Qiang, Liang Jianru Major: Mechanical and Electronic E ngineering Shanghai University of Engineering Science Shanghai, . China June, 2015 上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明;所递交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 日期: 年月日上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年月日日期:年月日 I 便携式车地通信检测仪的研究与设计摘要车地通信(TWC )系统分为车载和轨旁两种类型,在自动列车控制(ATC )信号系统中属于非安全通信子系统,能在车载设备与轨旁设备之间进行数据信息传输。检测装置能够减少通信系统故障发生率,本文研究并设计了便携式车地通信轨旁检测仪器,可更加便捷地开展轨旁信号检测,为城市地铁通信系统的维护提供检测设备和检测手段,提高通信系统维护的工作效率,降低维护成本,减少 TWC 故障,提高上海二号线地铁的运营质量。因上海地铁二号线的车地通信采用感应环线通信,上海地铁二号线目前面临的问题是;采用了 FSK 技术,轨旁的信号幅度达到 20-100 伏特,而车载感应环线的信号幅度仅有 - 伏特,轨道电路工作时存在信号干扰。本论文针对上述问题,设计一套便携式车地通信检测仪。论文通过对环线信号的采集和分析,将TWC 传输的频移键控(FSK) 信号进行质量分类,设计耦合天线接收通信信号,制作放大、滤波电路处理信号,并解调成数字信号,对信号幅度、频率偏差、误码率参数进行分析研究、分类,按照信号质量匹配模板,给出轨旁系统工作状况, 如果有异常,则可以根据分类模板实现告警和预警,该检测仪内嵌以 ARM 为平台, C 语言为编程语言,对数据进行采集、分析、解调、检测的嵌入式系统。论文的主要研究工作有以下三个方面: (1)耦合天线的设计:系统将采用无源耦合天线作为监测探头,放置在环线的末端(靠近车头停站一侧)。耦合天线频率响应是研究的重点。本论文研究参照现有 TWC 车载天线,根据其原理、参数进行重新设计,并采用“三防”材料确保现场环境应用。同时天线与检测仪端口采用标准工业设计,便于拔插。(2)便携式检测仪的设计:在现有 NI系统的基础上,对设备、软件进行重新设计,系统将采用嵌入式硬件平台,通过 C语言编程,将算法移植到检测仪上,本算法将原有信号发送部分剔除,直接采用监测模式实现。仪器带有网络接口、蓝牙模块和 GPRS 模块,同时带有与耦合天线连接的专用接口,以实现检测的需要。(3)基于 DHT 的FSK 数字化解调算法研究。本论文研究的检测仪可以做到对轨旁系统的性能的便捷检测。轨旁发送数字编码,调制成 FSK 信号,经轨旁系统后,通过本系统耦合天线接收,放大、滤波并解调成数字信号;同时计算信号的幅度、频偏以及误码信息,通过特殊算法与信号模板匹 II 配给出轨旁信号系统故障。便携式车地通信检测装置的研究与设计在国内研究还不多,研究与设计便携式车地通信检测仪具有理论与实践意义,产品研究与设计成功后具有一定的市场前景。关键词: 车地通信,频移键控, ARM ,离散 Hartley 变换,便携式 III RESEARCH AND DESIGN OF PROTABLE TRAIN TO MUNICATION DETECTOR ABSTRACT Train tow ayside c ommunication (TWC) system is in the ATC (automatic train control) system, realizes the on-board